2025年高考物理二轮复习第八章　静电场 第一讲　电场力的性质课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习

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1.了解静电现象，能用电荷守恒定律分析问题。2.知道点电荷模型，体会建立物理模型的意义。 3.掌握并会应用库仑定律分析问题。 4.掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场。 5.掌握电场强度叠加的计算方法。
2.如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是(　　)A.甲带负电，乙带正电B.甲的电荷量大于乙的电荷量C.在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点D.P点的电场强度小于Q点的电场强度
考点二　电场强度的理解和计算
考点一　库仑定律的理解和应用
考点三　电场线的理解和应用
1.对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。
例2 (2023·海南卷，8)如图2所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO＝2 cm，OB＝4 cm，在A、B固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点(小球可视为点电荷)，已知AP∶BP＝n∶1，则Q1∶Q2是(　　)
角度　　库仑力作用下的平衡问题
A.2n2∶1 B.4n2∶1C.2n3∶1D.4n3∶1
库仑力作用下平衡问题的解题思路
例3 (多选)如图3所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处于平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是(　　)A.若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷B.若q1、q2为负电荷，则q3为正电荷C.q1∶q2∶q3＝9∶4∶36D.q1∶q2∶q3＝36∶4∶9
三个自由点电荷的平衡问题的速解技巧
2.电场强度的三个公式的比较
例4 如图4甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的检验电荷受到的静电力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则下列说法不正确的是(　　)A.点电荷Q一定为正电荷B.点电荷Q在A、B之间C.A点的电场强度大小为2×103 N/CD.同一电荷在A点受到的静电力比B点的大
角度　　电场强度的计算
角度　　电场强度的叠加
例6 (对称法)(2022·山东卷，3)半径为R的绝缘细圆环固定在如图5所示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为(　　)
例7 (等效法、补偿法)(2024·昆明市一中高三期中)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图6所示，一半径为R的球体表面均匀带有正电荷，电荷量为q，O为球心，直线ab是过球体中心的一条水平线，球体表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且PC＝DQ＝R。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为(　　)
方法总结　求解特殊带电体电场强度的计算方法
两种等量点电荷的电场线
例8 (2023·北京卷)如图7所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO ＝ OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后(　　)A.做匀加速直线运动B.在O点所受静电力最大C.由E到O的时间等于由O到F的时间D.由E到F的过程中电势能先增大后减小
解析　带负电的点电荷在E点由静止释放，将以O点为平衡位置做简谐运动，在O点所受静电力为零，故A、B错误；根据简谐运动的对称性可知，负点电荷由E到O的时间等于由O到F的时间，故C正确；点电荷由E到F的过程中静电力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。
例9 (2023·全国甲卷，18)在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是(　　)
解析　带电粒子在电场中做曲线运动，粒子所受静电力指向轨迹的凹侧，如图所示，故A正确。
电场线与轨迹问题的判断方法(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。(2)三不知时要用“假设法”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，若已知其中的任意一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用假设法分别讨论各种情况。　　
2.在边长为a的正方形的每一顶点都放置一个电荷量大小为q的点电荷，点电荷的正负如图2所示。静电力常量为k。如果保持它们的位置不变，则电荷A受到其他三个电荷的静电力的合力大小是(　　)
3.(2024·广东梅州模拟)如图3所示，三个带电小球A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点且放在光滑绝缘的水平桌面上，空间存在水平且与BC连线垂直的匀强电场，三个小球均可看成点电荷且均静止不动，则三个带电小球所带电荷的电性及电荷量的关系是(　　)
A.A、B带正电，C带负电，A、B、C所带电荷量之比为1∶1∶1B.A、B带正电，C带负电，A、B、C所带电荷量之比为2∶1∶1C.A带正电，B、C带负电，A、B、C所带电荷量之比为1∶1∶1D.A带正电，B、C带负电，A、B、C所带电荷量之比为2∶1∶1
5.如图5所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，静电力常量为k，则图中B点的电场强度大小为(　　)
6.(2024·天津津南区高三月考)硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成，工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀地布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程：电荷量均为－q的点电荷，对称均匀地分布在半径为R的圆周上，若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成＋q，则圆心O点处的电场强度为(　　)
对点练3　电场线的理解和应用7.如图7所示，以等量正点电荷连线的中点O作为原点，沿其中垂线建立x轴，x轴上电场强度最大的两个点记为A、B，将一电子从A点由静止释放，电子仅在静电力的作用下在A、B两点之间做往复运动。下列说法正确的是(　　)A.x轴上O点的电势最低B.电子经过O点时的速度最大C.电子经过O点时的加速度最大D.A、B两点的电场强度相同
解析　根据等量同种正点电荷周围电场线的特点可知中垂线上O点的电势最高，故A错误；电子从A点由静止释放做加速运动，经过O点后做减速运动，所以电子经过O点时的速度最大，故B正确；O点的电场强度为0，电子经过O点时受到的合力为零，加速度为零，故C错误；根据电场线特点可知A、B两点的电场强度大小相等，方向相反，故D错误。
9.(多选)如图9，A、B两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是(　　)A.A、B带同种电荷B.A、B带电荷量的绝对值不相等C.a点电场强度比在b点电场强度大D.带电粒子在a点加速度比在b点加速度小
解析　图中电场线起源于A，终止于B，由电场线分布的特征可知两粒子带异种电荷，且A带正电，B带负电，故A错误；由于题图中电场线分布不具有对称性，则两点电荷带电荷量的绝对值不等，故B正确；由于电场线分布的密集程度表示电场的强弱，所以b点的电场强度比a点的电场强度大，故C错误；根据qE＝ma，可知粒子在a点加速度比在b点加速度小，故D正确。
10.(多选)(2024·广东汕头模拟)如图10所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，已知小球的质量m＝0.1 kg，且位于电场强度E＝3.0×103N/C，方向水平向右的匀强电场中。小球静止时，绳与竖直方向的夹角θ＝37°，(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10m/s2)，则(　　)A.此带电小球带正电B.小球受轻绳拉力F为1.66 NC.小球电荷量q＝2.5×10－4 C
13.(2023·全国乙卷，24)如图13，等边三角形△ABC位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求：(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负；(2)C点处点电荷的电荷量。