【62页】【三维设计】(广东专版)2016年高考物理一轮复习第七章静电场考点通关.doc文档精品范文
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考点点击对电势电势能电场线电场强度等基本概念的考查常以选择题形式出现。
平行板电容器的动态变化问题常被考查到。
电场和力学中的平衡运动学牛顿运动定律功能关系等结合,考查带电粒子在电场中的运动问题。
第单元电场力的性质点电荷电荷守恒定律想想如图所示,在带电荷量为的带电体右侧有两个相互接触的金属导体和,均放在绝缘支座上。
若先将移走,再把分开,则分别带什么电若先将分开,再移走,则分别带什么电这过程中电荷总量如何变化图提示不带不带带负带正不变记记元电荷点电荷元电荷,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。
电子的电荷量。
点电荷代表带电体的有定电荷量的点,忽略带电体的大小和形状的理想化模型。
电荷守恒定律内容电荷既不能创生,也不能消灭,它只能从个物体转移到另个物体,或者从物体的部分转移到另部分,在转移的过程中电荷的代数和不变。
起电方法摩擦起电感应起电接触起电。
带电实质物体带电的实质是得失电子。
电荷的分配原则两个形状大小相同的导体,接触后再分开,二者带相同电荷若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。
试试多选带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过段时间后,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。
这说明小球上原有的负电荷逐渐消失了在此现象中,电荷不守恒小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律解析选带负电的金属小球在潮湿的空气中,经过段时间后,小球上的负电荷电子被潮湿的空气导走了,但电荷转移的过程中,电荷守恒,故正确。
库仑定律想想如图所示,两个质量均为的完全相同的金属球壳和,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为球半径的倍。
若使它们带上等量异种电荷,电荷量的绝对值均为,试比较它们之间的库仑力与的大小关系,如果带同种电荷呢图提示当它们带异种电荷时,库,因为两个金属球此时距离较近,异种电荷分布在两球内侧,不能将它们看作点电荷,当它们带同种电荷时,同种电荷分布在两球外侧,库。
记记内容真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟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。
表达式,式中,叫做静电力常量。
适用条件真空中的点电荷。
在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式。
当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷。
库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力异种电荷相互吸引,为引力。
试试两个分别带有电荷量为和的相同金属小球均可视为点电荷,固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为。
两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为解析选两带电金属球接触前,由库仑定律得,两带电金属球接触后,它们的电荷量先中和后均分,。
联立得,选项正确。
电场强度想想在真空中点放个点电荷,直线通过点,的距离,点放个点电荷,如图所示。
则点的场强有多大方向怎样拿走后点的场强如何变化两点的场强哪点大图提示,其方向沿连线背离拿走后,场强不发生变化由公式知点场强大。
记记电场的基本性质对放入其中的电荷有作用力。
电场强度定义式,是矢量,单位或。
点电荷的场强,适用于计算真空中的点电荷产生的电场。
方向规定为正电荷在电场中点所受静电力的方向。
试试对于由点电荷产生的电场,下列说法正确的是电场强度的定义式仍成立,即,式中的就是产生电场的点电荷在真空中,电场强度的表达式为,式中就是产生电场的点电荷在真空中式中是检验电荷以上说法都不对解析选是电场强度的定义式,适用于任何电场,式中为试探电荷而非场源电荷,故错而为点电荷产生场强的决定式,式中为场源电荷,故对,错。
电场线想想图中带箭头的直线是电场中的条电场线,在这条电场线上有两点,那么两点的场强方向和大小是否相同图提示两点的场强方向相同,都沿着电场线向右,由于题中仅画出条电场线,无法确定附近电场线的分布情况,故无法确定两点的场强大小。
记记定义为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向,在电场中画出些曲线,曲线上每点的切线方向都跟该点的场强方向致,曲线的疏密表示电场的强弱。
特点电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处电场线在电场中不相交应用在同电场里,电场线越密的地方场强越大电场线上点的切线方向表示该点的场强方向沿电场线方向电势逐渐降低电场线和等势面在相交处互相垂直。
几种典型电场的电场线图试试如图所示,是电场中的条电场线,在电场线上处自由释放个负试探电荷时,图它沿直线向点运动。
对此现象下列判断中正确的是不计电荷重力电荷向做匀加速运动电荷向做加速度越来越小的运动电荷向做加速度越来越大的运动电荷向做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析选从静止起运动的负电荷向运动,说明它受的电场力指向。
负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反,可知此电场线的指向应从,这就有三种可能性是这电场是个匀强电场,试探电荷受恒定的电场力,向做匀加速运动二是处有正点电荷场源,则越靠近处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大三是处有负点电荷场源,则越远离时场强越小,负电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小。
库仑力作用下的平衡问题库仑定律的表达式为,其适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力。
库仑定律与平衡问题联系比较密切,因此关于静电力的平衡问题是高考的热点内容,题型多以选择题为主。
对于这部分内容,需要注意以下几点是明确库仑定律的适用条件二是知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律三是进行受力分析,灵活应用平衡条件。
三个自由点电荷的平衡问题条件两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反。
规律三点共线三个点电荷分布在同条直线上两同夹异正负电荷相互间隔两大夹小中间电荷的电荷量最小近小远大中间电荷靠近电荷量较小的电荷。
例新课标全国卷Ⅱ如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球和分别位于边长为的正三角形的三个顶点上带正电,电荷量均为,带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为。
若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为图解析以小球为研究对象,其受力如图甲所示,其中库,由平衡条件得库。
即,此时的受力如图乙所示,得即当时可处于平衡状态,同理亦恰好平衡,故选项正确。
答案分析点电荷平衡问题的方法步骤点电荷的平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的,只是在原来受力的基础上多了个库仑力或电场力。
具体步骤如下确定研究对象。
如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选取整体法或隔离法对研究对象进行受力分析,多了个电场力列平衡方程合或,。
电场强度的计算与叠加场强的公式三个公式适用于任何电场与检验电荷是否存在无关适用于点电荷产生的电场为场源电荷的电量适用于匀强电场为两点间的电势差,为沿电场方向两点间的距离电场的叠加叠加原理多个电荷在空间处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和。
计算法则平行四边形定则。
例如图所示,位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷,四个点电荷的带电量均为,其中点电荷带正电,点电荷带负电,试确定过正方形中心并与正方形垂直的直线上到点距离为的点处的电场强度的大小和方向。
图审题指导第步抓关键点关键点获取信息电荷处在正方形四个顶点上电荷所在位置关于中心对称电荷到中心轴上同点距离相等电荷电量相等四个电荷在中心轴线上产生的场强大小相等点处在中心轴线上四个电荷在中心轴线上产生的场强大小相等第二步找突破口要求点场强的大小和方向,先求出各点电荷在点产生的场强的大小和方向,再利用平行四边形定则和矢量的对称性求解。
解析四个点电荷各自在点的电场强度如图所示,根据对称性可知,的合场强沿向外,的合场强沿指向,由对称性可知,大小相等,所以点的场强为零。
答案场强为零对电场线的理解及应用孤立点电荷的电场正负点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外内。
离点电荷越近,电场线越密场强越大以点电荷为球心作球面,则电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小相等,但方向不同。
两种等量点电荷的电场比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷连线中点处的场强大小最小,指向负电荷方为零连线上的场强大小沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由点向外场强大小点最大,向外逐渐减小点最小,向外先变大后变小电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合。
电场线为直线电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行。
例静电除尘器是目前普遍采用的种高效除尘器。
除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面。
工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。
若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,图中可能正确的是忽略重力和空气阻力图图解析因粉尘带负电,故带电粉尘所受电场力的方向与电场线的切线方向相反,轨迹上任何点的切线方向为运动方向,若粒子做曲线运动,轨迹应出现在速度方向和力的方向所夹的区域内。
从轨迹上找几个点判断下,只有项符合。
故项正确。
答案电场线与轨迹判断方法运动与力两线法画出速度线运动轨迹在初始位置的切线
