2025版高考物理全程一轮复习第九章静电场及其应用静电场中的能量第一讲静电场及其应用课件
展开考点一 库仑定律的理解与应用【必备知识·自主落实】1.点电荷、电荷守恒定律(1)点电荷:有一定的电荷量,忽略形状和________的一种理想化模型. 类似于质点模型(2)电荷守恒定律①内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体________到另一个物体,或者从物体的一部分________到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持________.②起电方式:________、________、感应起电.③带电实质:物体带电的实质是________.
2.库仑定律(1)内容:________中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的____________成正比,与它们的距离的________成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)表达式:F=______,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫静电力常量.库仑用扭秤测出 (3)适用条件:①________中;②________.
考向3 库仑力作用下的平衡例 3 [2023·海南卷] 如图所示,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两点固定两个带电荷量分别为Q1、Q2的正电荷,现有一个带正电的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( )A.2n2∶1 B.4n2∶1C.2n3∶1 D.4n3∶1
例 4 如图所示,质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球,其中A带负电并固定在绝缘竖直弹簧下端,当A、B、C三个小球的球心距离为L时,B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态,下列说法正确的是( )A.小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍B.小球A受到五个作用力C.弹簧弹力等于B、C两个小球对A球引力的矢量和D.剪断弹簧后B、C两个小球一起做自由落体运动
例 5 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B,A带电+Q,B带电-9Q.现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态,则C的带电性质及位置应为( )A.正,B的右边0.4 m处B.正,B的左边0.2 m处C.负,A的左边0.2 m处D.负,A的右边0.2 m处
思维提升静电力作用下的平衡问题(1)涉及静电场中的平衡问题,其解题思路与力学中的平衡问题一样,只是在原来受力的基础上多了静电力,具体步骤如下:
(2)“三个自由点电荷平衡”模型①平衡的条件:每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置.②模型特点:
【关键能力·思维进阶】1.三个计算公式的比较
2.电场强度的叠加(如图所示)
例 6 (多选)如图甲所示,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两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x轴的正方向为电场力的正方向,则( )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点受到的电场力比在B点的大
考点三 电场线的理解及应用【必备知识·自主落实】1.电场线的定义:为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的________和________,在电场中画出一条条有方向的曲线,曲线上每点的________表示该点的电场强度方向,曲线的________表示电场强度的大小.
3.处于静电平衡状态的导体的特点(1)导体内部的电场强度________.(2)导体是一个等势体,导体表面是等势面.(3)导体表面处的电场强度方向与导体表面________.(4)导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上.(5)在导体外表面越尖锐的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有净电荷.
【关键能力·思维进阶】1.两种等量点电荷的电场线
2.分析电场中运动轨迹问题的方法画出运动轨迹在初始位置的切线(“速度线”)与在初始位置电场线的切线(“力线”)方向,从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况.
例 8 (多选)[2024·河南安阳统考二模]如图所示,A、B为真空中两个等量异种点电荷,O为连线的中点,c、d两点位于两电荷连线的中垂线上,且aO=bO=cO=dO,取无穷远处为零势面,则下列说法正确的是( )A.图中a、b两点的电场强度相同,ab连线间O点场强最大B.图中c、d两点的电场强度相同,cd连线间O点场强最大C.图中a、b两点的电势不同,ab连线间O点电势为0D.图中c、d两点的电势不同,cd连线间O点电势为0
解析:真空中两个等量异种点电荷的电场线分布如图可得两电荷连线上的电场强度方向相同,从a点到b点,电场强度先减小后增大,所以Ea=Eb>EO,故A错误;cd连线为两等量异种点电荷连线的中垂线,中垂线上的电场强度方向相同,从c点到d点,电场强度先增大后减小,所以Ec=Ed
例 9 [2023·全国甲卷]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:电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,A正确;受力分析为可见与电场力的受力特点相互矛盾,B错误;受力分析为可见与电场力的受力特点相互矛盾,C错误;受力分析为可见与电场力的受力特点相互矛盾,D错误.故选A.
核心素养提升 非点电荷电场强度的叠加及计算方法1 等效法——科学思维在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景.例如:一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场,等效为两个异种点电荷形成的电场,如图甲、乙所示.
方法3 填补法——科学思维将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板,或将半球面补全为球面,从而化难为易、事半功倍.
方法4 微元法——科学思维将带电体分成许多电荷元,每个电荷元看成点电荷,先根据库仑定律求出每个电荷元的场强,再结合对称性和场强叠加原理求出合场强.
2025版高考物理全程一轮复习第九章静电场及其应用静电场中的能量专题强化八带电粒子在电场中运动的综合问题课件: 这是一份2025版高考物理全程一轮复习第九章静电场及其应用静电场中的能量专题强化八带电粒子在电场中运动的综合问题课件,共27页。PPT课件主要包含了考点一,考点二,考点三,答案ABD,答案D,答案AC等内容,欢迎下载使用。
2024版新教材高考物理全程一轮总复习第九章静电场及其应用静电场中的能量专题强化八带电粒子在电场中运动的综合问题课件: 这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习第九章静电场及其应用静电场中的能量专题强化八带电粒子在电场中运动的综合问题课件,共21页。PPT课件主要包含了答案BC,答案B,答案ABD等内容,欢迎下载使用。
2024版新教材高考物理全程一轮总复习第九章静电场及其应用静电场中的能量实验十观察电容器的充放电现象课件: 这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习第九章静电场及其应用静电场中的能量实验十观察电容器的充放电现象课件,共24页。PPT课件主要包含了必备知识·自主落实,关键能力·精准突破,基本原理与操作,数据处理,答案CD等内容,欢迎下载使用。