《创新设计》018版浙江省高考物理《选考总复习》教师文档讲义：第六章第1课时-电场的力的性质（20页）.docVIP

[考纲要求] 知识内容 考试要求 备考方略 必考 加试 电荷及其守恒定律 b c 1.本章内容在学考中往往以单选题形式出现，主要考查库仑定律、电场线及其性质、电场强度、电势能和电势高低的判断、电容器等知识。 2. 本章内容也可与物体间作用力、运动学牛顿运动定律等其他知识结合在学考中以计算题形式出现。 3. 本章内容在选考中以计算题形式出现，主要考查带电粒子在电场中的运动、电势能、电场力做功，与其他能量知识结合。 库仑定律 c 电场强度 c c 电势能和电势 b c 电势差 b c 电势差与电场强度的关系 c 静电现象的应用 b 电容器的电容 b c 带电粒子在电场中的运动 b d 第1课时　电场的力的性质 考点一　电荷及电荷守恒定律(b/c) [基础过关] 一、电荷和电荷守恒定律 1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。 (2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。 2．静电场 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 3．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，电荷的总量保持不变。 (2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。 (3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。 二、库仑定律 1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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．表达式：F＝keq \f(q1q2,r2)，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫静电力常量。 3．适用条件：真空中的点电荷。 【过关演练】 1．(2015·浙江1月学考)如图所示，摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片，这是由于它们之间存在(　　) A．静电力 　　　 B．安培力 C．洛伦兹力 　　　 D．弹力 答案　A 2．(2015·浙江10月学考)如图所示，一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷)，轻绳与竖直方向成30°角，小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g，静电力常量为k，则两球间的静电力为(　　) A.eq \f(4kQ2,l2) B.eq \f(kQ2,l2) C．mg D.eq \r(3)mg 解析　根据库仑定律公式得 F＝eq \f(kQQ,（lsin 30°）2)＝eq \f(4kQ2,l2)，A选项正确，B选项错误； 由于小球A、B均静止，对球A受力分析如图所示。 则由平衡条件得 Tsin 30°＝F，Tcos 30°＝mg， 联立解得F＝eq \f(\r(3),3)mg，C、D选项错误。 答案　A [要点突破] 要点　库仑定律应用 1．在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。 2．作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。 3．两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。 4．库仑力存在极大值，由公式F＝keq \f(q1q2,r2)可以看出，在两带电体的间距及电量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大。 5．两导体球间库仑力可应用公式进行定性比较。用r表示两球球心之间的距离，则当两球带同种电荷时，Fkeq \f(Q1Q2,r2)；当两球带异种电荷时，Fkeq \f(Q1Q2,r2)。 【例题】 两个相同的金属小球(视为点电荷)，带电荷量大小之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回到原位置上，则相互作用力可能是原来的(　　) A.eq \f(4,7) B.eq \f(3,7) C.eq \f(9,7) D.eq \f(7,16) 解析　设两小球带电荷量大小分别为q和7q，则原来相距r时相互作用力F＝keq \f(q×7q,r2)＝7keq \f(q2,r2)，由于电性未知，需分两种情况讨论： (1)两球电性相同，相互接触时电荷量均分，每球带电荷量为eq \f(7q＋q,2)＝4q，放回原处后的相互作用力为F1＝keq \f(4q×4q,r2)＝16keq \f(q2,r2)，故eq \f(F1,F)＝eq \f(16,7)； (2)两球电性不同，相互接触时电荷先中和再均分，每球的带电荷量为eq \f(7q－q,2)＝3q，放回原处后的相互作用力为F2＝keq \f(3q×3q,r2)＝9keq \f(q2,r2)，故eq \f(F2,F)＝eq \f(9,7)。 答案　C