2027届高三物理一轮复习课件第9章 第1讲 电场力的性质

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考点一　库仑定律及库仑力作用下的平衡问题
考点二　电场强度的矢量性以及大小的计算
目 录 索 引
考点三　电场线的理解及应用
一、静电现象　电荷守恒定律1.电荷(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷相互　　　,异种电荷相互　　　　。　 不是带电体(2)元电荷:把最小的电荷量(电荷的多少作电荷量)叫作元电荷,用e表示。通常取e=　　　 　　C。 密立根最早用油滴实验测出 2.起电方式:摩擦起电、接触起电、　　　　起电。
3.电荷守恒定律内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量　　　　　　　。
二、点电荷及库仑定律是理想化模型,类似于质点1.点电荷:当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的　　　　、　　　　及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,可以将带电体视为点电荷。
2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合电场强度为零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反。(2)规律3.涉及库仑力的平衡问题涉及库仑力的平衡问题与纯力学平衡问题分析方法一样,受力分析是基础,应用平衡条件或牛顿第二定律是关键,都可以通过解析法、图示法或两种方法相结合解决问题,但要注意库仑力的大小随着电荷间距变化的特点。
考向一　库仑定律与电荷守恒定律的综合典题1 (多选)(2025河北卷)如图所示,真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B,带有等量同种电荷,电荷量为q,两者间距远大于小球直径,两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,A和B之间的静电力大小仍为F,则Q∶q的绝对值可能是(　　)A.1B.2C.3D.5
考向二　库仑力作用下的平衡问题典题2 (2025湖南卷)如图所示,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。小球A静止时,轻绳与竖直方向的夹角为60°,两球连线与轻绳的夹角为30°,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　)A.小球A静止时,轻绳上的拉力为2mgB.小球A静止时,小球A与小球B间的库仑力为2mgC.若将轻绳剪断,则剪断瞬间小球A加速度大小为gD.若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对小球B的作用力变小
考向三　三个自由电荷的平衡问题典题3 (多选)如图所示,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间的距离的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、q3为负电荷,则q2为正电荷C.q1∶q2∶q3=9∶4∶36D.q1∶q2∶q3=36∶4∶9
考向四　库仑力作用下的加速问题典题4 [一题多变](2026辽宁丹东高三检测)如图所示,光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个均可视为点电荷的带电小球,它们的质量均为m,彼此间的距离均为r,现对小球C施加一个水平恒力F,同时放开三个小球,三个小球在运动过程中保持间距r不变。已知小球C所带电荷量为-Q(Q>0),小球A、B带等量同种正电荷,静电力常量为k,求:(1)小球A所带电荷量q;(2)恒力F的大小。
一、电场 法拉第最早提出基本性质:对放入其中的电荷有　　　　的作用。
1.电场强度的三个计算公式
2.分析电场叠加问题的一般步骤(1)确定分析计算的空间位置;(2)分析该处有几个分电场,先计算出各个分电场在该点电场强度的大小和方向;(3)依次利用平行四边形定则求出电场强度的矢量和。
考向一　对点电荷电场强度决定式的理解典题5 (2026安徽卓越县中联盟高三检测)科学推理及实验探究均表明:①均匀带电球壳(或球体)在外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同;②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知,一个半径为R的均匀带电球体在空间的电场强度大小E 与到球心距离r的关系图像可能正确的是(　　)
不是电荷的运动轨迹1.电场线:为了形象地描述电场中各点电场强度的　　　　及　　　　,在电场中画出一些有方向的曲线,曲线上每点的　　　　方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的　　　表示电场的强弱。
3.典型电场的电场线
1.电场线的应用(涉及电势部分将在下一节进一步研究)
2.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较
考向一　等量点电荷的电场典题7 (2025江苏泰州期末)在如图所示的电场中,各点电荷所带电荷量大小都是q,甲图中的A、B为对称点,乙、丙两图的点电荷间距离都为L,虚线是两侧点电荷连线的中垂线,两点电荷连线上的O、C间的距离和O'、D间距离也是L,下列说法正确的是(　　)A.图甲中A、B两点电场强度相同B.图乙和图丙中,O点和O'点的电场强度大小相等C.图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度D.图乙中从O点沿虚线向上电场强度变大,而图丙中从O'点沿虚线向上电场强度变小
考向二　带电粒子运动轨迹与电场线综合的问题典题8 (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 做曲线运动的物体,其受到的合力指向运动轨迹的内侧,结合图像分析,选项A正确。
考向三　带电体在匀强电场中的平衡问题典题9 (2025安徽合肥三模)如图所示,小球a被绝缘轻绳1系在天花板上,小球b被绝缘轻绳2系在小球a上。两小球质量相等且均带正电,处在水平方向的匀强电场中,平衡时轻绳1与竖直方向的夹角为θ1、轻绳2与竖直方向的夹角为θ2,且θ1>θ2,两小球间的库仑力不能忽略,则下列说法正确的是(　　)A.a的电荷量可能等于b的电荷量B.a的电荷量一定小于b的电荷量C.轻绳1中的拉力可能等于轻绳2中的拉力D.轻绳1中的拉力一定大于轻绳2中的拉力的2倍