14-9静电场

考点一：电场力的性质和能的性质 考点二：三线问题 考点三：静电场中的图像问题 考点四：平行板电容器的动态分析 考点五：“等效法”在电场中的应用 考点六：带电粒子在匀强电场中的运动
7 考点突破
考点一：电场力的性质和能的性质
例1 (2018·全国卷Ⅰ·16)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离 分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于 a、b的连线.设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则
A．带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 D．带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
7 考点突破
考点二：三线问题
方法总结： 1、根据运动轨迹，可判断合力的方向，从而分析电场力方向。 2、根据电场线的方向可判断电场力方向，根据电场线疏密可判断电场 力大小。 3、根据等势线疏密可判断电场力大小，根据电场线与等势面重于对物理概念、现象的理解，较为
容易。
Ⅱ级要求，着重于对知识的应用和能力的考查，要
求较高。
3 考情分析
3 考情分析
分析近几年高考物理试卷可知， 静电场是历 年高考考查重点之一，以选择题和计算题的形式 出现。选择题主要考查对基本概念和物理模型的 理解和应用，如根据电场线的分布情况分析电场 强度、电势、电势差、电势能的特点；计算题主 要考查带电粒子在电场中的运动，常与牛顿运动 定律、功能关系、能量守恒综合考查，难度较大。
2、重难点:
（1）静电场的基本概念和基本规律 （2）带电粒子在电场中的运动问题
6 复习设计
1、复习环节

a a
x x
a a
4.(1025) 电荷面密度分别为+δ和 的两块“ 电荷面密度分别为 和－δ的两块“无限大”均匀带 的两块 无限大” 电平行平面，分别与x轴垂直相交于 轴垂直相交于x 电平行平面，分别与 轴垂直相交于 1＝a，x2＝－ ， ＝－a 两点．设坐标原点O处电势为零 处电势为零， 两点．设坐标原点 处电势为零，试求空间的电势分布 -σ +σ 表示式并画出其曲线． 表示式并画出其曲线． 解：由高斯定理可得场强分布为： 由高斯定理可得场强分布为： E =-δ/ ε0 (－a＜x＜a) － ＜ ＜ E=0 (a＜ |x|) ＜ 由此可求电势分布： 由此可求电势分布：在－∞＜x≤－a区间 ＜ － 区间
3.（1047） （ ）
如图所示， 的正三角形abc，在顶点 处有一电荷为 如图所示，边长为 0.3 m的正三角形 的正三角形 ，在顶点a处有一电荷为 10-8 C的正点电荷，顶点 处有一电荷为 -8 C的负点电荷，则顶点 的正点电荷， 处有一电荷为-10 的负点电荷， 的正点电荷 顶点b处有一电荷为 的负点电荷 1 c处的电场强度的大小 和电势 为： ( 处的电场强度的大小E和电势 =9×10-9 N m /C2) 处的电场强度的大小 和电势U为 × 4πε 0
一、选择题
静电场
y
1.（0388） （ ） 在坐标原点放一正电荷Q，它在P点 在坐标原点放一正电荷 ，它在 点(x=+1,y=0)产生的电 产生的电 r 现在，另外有一个负电荷-2Q，试问应将 场强度为 E ．现在，另外有一个负电荷 ， 它放在什么位置才能使P点的电场强度等于零 点的电场强度等于零？ 它放在什么位置才能使 点的电场强度等于零？ (A) x轴上 轴上x>1． (B) x轴上 轴上0<x<1． 轴上 ． 轴上 ． (C) x轴上 轴上x<0． (D) y轴上 轴上y>0． 轴上 ． 轴上 ． (E) y轴上 轴上y<0． 轴上 ． ［ C ］

14.2
电场中的电介质
1. 电介质对电场的影响 2. 电介质的极化 3. 电介质的高斯定理 电位移矢量
一
电介质对电场的影响
电介质: 绝缘体(insulator) 电介质: 绝缘体(insulator)
(放在电场中的)电介 放在电场中的)
+Q
+
+ + + + +
-Q
-
+
电场 质 实验 结论: 结论: 介质充满电场或介质表面为等势面时
σ σ = d1 + d2 εoεr1 εoεr 2
ε1ε2S C = q / ∆V = ε1d2 + ε2d1
• 各电介质层中的场强不同 • 相当于电容器的串联
平板电容器中充介质的另一种情况 由极板内为等势体
∆V1 = ∆V2
σ
σ1 ∆S1 ε1 A ε2
−σ
∆V 1 E1 = d
∆V2 E2 = d
+
+ +
v v v v 令： D = ε0εr E = ε E ε —介电常数 D ---电位移矢量 ---电位移矢量 v v 则： －－电介质的高斯定理 D⋅ dS = ∑q0i －－电介质的高斯定理 ∫
S i
εr v v ε0εr E⋅ dS =σ0∆S = q0 ∫
S
E=
E0
+σ '
- - - - - - - - - - - - - - - - -
S1
A
ε1
S2 d1
ε2
B
D ∆S1 = σ∆S1 1
D =σ 1
同理， 同理，做一个圆柱形高斯面 S2
v v ∫ D⋅ dS = ∑qi (S2内） D2 = σ

2.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的
√A.2.4×10－19 C
B.－1.6×10－19 C
C.－1.6×10－18 C
√B.物体所带的电荷量只能是某些特定值 √C.物体带电荷量为＋1.60×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子 √D.物体所带电荷量的最小值为1.60×10－19 C
解析 物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负 电是因为得到了电子.物体所带电荷量是不能连续变化的，只能是e＝ 1.60×10－19 C的整数倍.
即学即用
1.判断下列说法的正误. (1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.
(×)
(2)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于两物体的原子
核对核外电子束缚的能力不同.( √ )
(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通
过摩擦可以创造电荷.( × ) (4)元电荷就是最小的带电体.( × ) (5)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C.( × )
答案 2∶1
解析 设A带正电荷，B带负电荷，且所带电荷量大小均为Q. 则 C 与 A 接触后，A、C 带电荷量为 QA′＝QC′＝＋12Q. C 与 B 接触后，B、C 带电荷量为 QB′＝QC″＝12Q－2 Q＝－14Q，
1 故 A、B 带电荷量大小之比为QQBA′′＝214QQ＝21.
总结提升
属箔片均是闭合的.
①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什
么变化？
图2
答案 C移近导体A，A、B下部的金属箔片都张开；
②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片是否 闭合？ 答案 金属箔片仍张开，但张角变小； ③再让A和B接触，又会看到什么现象？ 答案 A、B接触，金属箔片都闭合. (2)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在 这个过程中电荷是如何转移的？