【高考物理】2018最新版本高考物理专题复习精品:电场(学生版)-专题拔高特训
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匀强电场
点电荷与带电平板 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场
孤立点电荷周围的电场 第七章电场 第一节电场力的性质(附参考答案)
一、电荷、电荷守恒定律
1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,系统的电荷总数是不变的.
注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律
1. 内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们 的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2. 公式:F=kQ 1Q 2/r 2 k =9.0×109N ·m 2/C 2
3.适用条件:(1)真空中; (2)点电荷. 点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。点电荷很相似于我们力学中的质点. 注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律
②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
例1。在光滑水平面上,有两个带相同电性的点电荷,质量m 1=2m 2,电量q 1=2q 2,当它们静止开始运动,m 1的速度为v 时,m 2的速度为 ;m 1的加速度为a 时,m 2的加速度
为 ,当q 1、q 2相距为r 时,m 1的加速度为a ,则当相距2r 时,m 1的加速度为多少
三、电场:
1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。
2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度
1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值叫做该点的电场强度,
表示该处电场的强弱
2.表达式:E =F/q 单位是:N/C 或V/m ;
E=kQ/r 2(导出式,场源是真空中的点电荷时才适用,其中Q 是产生该电场的电荷)
E=U/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)
3.方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;
电场线的切线方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直.4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.
5、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)
6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力
的大小与方向则跟放入的检验电荷有关,电场力F=qE
五、电场线:
是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在.
1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向或者负电荷受力的反方向.
2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.
3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.
4.匀强电场的电场线平行且距离相等.
5.没有画出电场线的地方不一定没有电场.
6.顺着电场线方向,电势越来越低.
7.电场线的方向是电势降落最快的方向,电场线跟等势面垂直.
8.电场线永不相交相切也不闭合,
9.电场线不是电荷运动的轨迹.
例2.在匀强电场中,将质量为m,带电量为q的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一
直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,则电场强度的大小为()
A.有唯一值mgtanθ/q ;B.最小值是mgsinθ/q;
C·最大值mgtanθ/q;D·mg/q
、库仑定律的理解和应用
例3.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()
A.F1B.F2 C.F3 D.F4
2、电场强度的理解和应用
例4.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场
力为F,则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是( )
A,若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的电场强度就变为
E/2
C.若在该点放一个电量为-2q的检验电荷,则该点场强的大小仍为
E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电量为-q/2的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
10V/m.已知一半径为1mm 例5.( 2010·全国卷Ⅱ·17)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为4