2020版高考物理一轮复习教师用书：7 第七章　静电场 (5份打包)

考点要求 高考命题点实况 物质的电结构、电荷守恒 Ⅰ 　　近几年全国卷对于库仑定律、电场强度、点电荷的电场、电场线、电势和电势差、等势面、电势能、带电粒子在电场中的运动等知识点考查的较频繁，尤其是电场性质及带电粒子在电场中的运动问题是近几年的重点. 高考对本章基本概念和规律的考查以选择题为主，在计算题中把电场力和能的性质与牛顿运动定律、功能关系有机结合起来，以带电粒子在电场中运动为模型， 实现力电知识的系统化考查. 静电现象的解释 Ⅰ 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 静电场 Ⅰ 电场强度、点电荷的场强 Ⅱ 电场线 Ⅰ 电势能、电势 Ⅰ 电势差 Ⅱ 匀强电场中电势差与电场强度的关系 Ⅱ 带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 示波管 Ⅰ 常见电容器 Ⅰ 电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ 第一节　电场力的性质 【基础梳理】 提示：1.60×10－19 C　电荷的总量　接触　k　电场强度 　k　点电荷　 【自我诊断】 判一判 (1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍．(　　) (2)根据公式F＝k得，当r→0时，有F→∞.(　　) (3)电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比．(　　) (4)电场中某点的场强方向与负电荷在该点所受的电场力的方向相反．(　　) (5)在真空中，点电荷的场强公式E＝中的Q是产生电场的场源电荷的电荷量，E与试探电荷无关．(　　) (6)带电粒子的运动轨迹一定与电场线重合．(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 做一做 如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是(　　) A．A、B可能带等量异号的正、负电荷 B．A、B可能带不等量的正电荷 C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零 D．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反 提示：选D.根据题图中的电场线分布可知，A、B带等量的正电荷，选项A、B错误；a、b两点处虽然没有画电场线，但其电场强度一定不为零，选项C错误；由图可知，a、b两点处电场强度大小相等，方向相反，同一试探电荷在a、b两点处所受电场力一定大小相等，方向相反，选项D正确. 　对库仑定律的理解和应用 【知识提炼】 1．对库仑定律的理解 (1)F＝k，r指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球的球心间距． (2)当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大． 2．“三个自由点电荷平衡”的问题 (1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零，或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置． (2) 3．求解涉及库仑力的平衡问题的解题思路 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．具体步骤如下： 【典题例析】 　(2018·高考全国卷 Ⅰ )如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　) A．a、b的电荷同号，k＝　 B．a、b的电荷异号，k＝ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝ [解析]　如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则Fasin 37°＝Fbcos 37°，解得，B错误，D正确．＝，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得＝ [答案]　D 【迁移题组】 迁移1　库仑定律与电荷守恒定律的结合问题 1．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的电荷量为q，球2的电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知(　　)