2026高考物理复习讲义（含解析）第八章 第1讲　电场力的性质.docxVIP

第1讲电场力的性质

学习目标1.掌握库仑定律的内容及条件，并会用来解决问题。2.理解电场强度的定义，会计算电场强度并掌握叠加方法。3.理解电场线的特点，会用电场线的特点解决相关问题。

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1.思考判断

(1)两个带异种电荷的金属球接触时，正电荷从一个球转移到另一个球。(×)

(2)点电荷是理想化模型，均匀带电的绝缘球也可以视为点电荷。(√)

(3)相互作用的两个点电荷，电荷量大的受到的库仑力也大。(×)

(4)电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比。(×)

(5)由E＝Fq知，当试探电荷q变为一半时，电场强度E变为2倍。(×

2.(人教版必修第三册P24T3改编)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()

A.2kq2a

C.12＋

答案D

考点一库仑定律的理解和应用

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。

2.对于两个距离较近的带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布，如图所示。

(1)同种电荷:Fkq1

(2)异种电荷:Fkq1

3.不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了。

角度库仑力的叠加

例1图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－2q，在该三角形中心O点处固定一电荷量为－2q的点电荷，静电力常量为k，则该电荷受到的库仑力为()

A.18kq2a2，方向由C指向O B.18

C.23kq2a2，方向由C指向O D.

答案A

解析A、B位置的两个等量正点电荷对O点的－2q的点电荷的库仑力为引力，其合力方向由C指向O，C位置的－2q的点电荷对O点的电荷的库仑力为斥力，可知O点处固定的－2q的点电荷所受库仑力的合力方向由C指向O，根据几何关系，三个点电荷到中心O的间距为r＝a2cos30°＝3a3，A、B位置的两个点电荷对O点的－2q的点电荷的库仑力的合力为F1＝2kq·2qr2cos60°＝6kq2a2，C位置的点电荷对O点的点电荷的库仑力为F2＝k2q·2qr2＝

角度静电力作用下的平衡问题

例2(2024·新课标卷，18)如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等，则()

A.两绳中的张力大小一定相等 B.P的质量一定大于Q的质量

C.P的电荷量一定小于Q的电荷量 D.P的电荷量一定大于Q的电荷量

答案B

解析设细绳与竖直方向的夹角均为θ，两球之间的库仑力大小为F，将两球间的库仑力与静电力合成为一个力，将四力平衡转化为三力平衡，如图所示，FQ＝F库-qQEsinθ，FP＝F库＋qPEsinθ，则两绳中的张力大小关系为FQFP，A错误;由mQg＝F库-qQEtanθ，mPg＝F库＋qPEtanθ，可知mPmQ，B正确;F库＝mQgtanθ＋qQE＝m

库仑力作用下平衡问题的解题思路

例3如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量为＋Q，B带电荷量为－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0.4m处 B.正，B的左边0.2m处

C.负，A的左边0.2m处 D.负，A的右边0.2m处

答案C

解析要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，带负电。设C带电荷量为q，A、C间的距离为x，A、B间距离用r表示，由于点电荷均处于平衡状态，所以kQqx2＝9kQq(r＋x)2

三个自由点电荷的平衡问题的速解技巧

考点二电场强度的理解和计算

1.电场强度的性质

矢量性

电场强度方向与正电荷受力方向相同

唯一性

电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关

叠加性

如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和

2.电场强度的三个公式的比较

角度电场强度的计算

例4(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静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则()

A.点电荷Q一定为正电荷

B.点电荷Q在A、B之间

C.B点的电场强度大小为2×103N/C

D.同一电荷在A点受到的静电力