第八章 第1讲 电场力的性质-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第讲　电场力的性质 [教材阅读指导] (对应人教版必修第三册相关内容及问题) 　第九章第1节[实验]图9.1－3，把导体A和B分开，然后移开C，A、B分别带什么电？如何使A、B带同种电荷？ 提示：A带负电，B带正电。C移近A时用手摸一下A，将C移开后再将A、B分开，A、B均带负电。 　第九章第1节阅读“元电荷”这一部分内容，元电荷是电子吗？ 提示：不是，元电荷是最小的电荷量，质子、电子所带的电荷量大小等于元电荷。 　第九章第3节阅读“电场强度”这一部分内容，什么是试探电荷？什么是场源电荷？E＝和E＝中的“q”、“Q”，哪个是试探电荷，哪个是场源电荷？ 提示：放入电场中研究电场各点的性质，电荷量和体积都很小的点电荷叫试探电荷；激发电场的带电体所带的电荷叫场源电荷。 E＝中的“q”是试探电荷，E＝中的“Q”是场源电荷。 　第九章第3节图9.3－5，如何确定一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场？ 提示：将电荷量等效集中在球心，E＝，其中r是球心到该点的距离(r＞R)，Q为整个球体(或球壳)所带的电荷量。 　第九章第3节[练习与应用]T7。 提示：因为电荷量的大小|Q1|＞|Q2|，所以在Q1左侧的x轴上，Q1产生的电场的电场强度总是大于Q2产生的电场的电场强度，且方向总是沿x轴负方向，在x＝0和x＝6 cm之间，电场强度总是沿x轴的正方向。只有在Q2右侧的x轴上，才有可能出现电场强度为0的点。 (1)设该点距离原点的距离为x，则k＋k＝0，即4(x－6 cm)2－x2＝0，解得x1＝4 cm(不合题意，舍去)和x2＝12 cm。所以，在x＝12 cm处电场强度等于0。 (2)在x轴上0＜x＜6 cm和x＞12 cm的位置，电场强度的方向沿x轴的正方向。 　第九章[复习与提高] A组 T4。 提示：要使三个小球都处于平衡状态，每个小球所受另外两个小球的静电力应彼此平衡，而原来两球是互相排斥的，由此可以判断第三个小球应带负电荷，并要放在Q和9Q的连线上，位于Q和9Q中间的某一位置。设第三个小球的电荷量为Qx(取绝对值)，与Q的距离为x，Q与9Q间的距离为l(l＝0.4 m)，受力情况如图所示。 设Q与Qx间的相互作用力为F1和F1′，有F1＝F1′＝k。设9Q与Qx间的相互作用力为F2和F2′，有F2＝F2′＝k。设Q与9Q间的相互作用力为F3和F3′，有F3＝F3′＝k。由F1＝F3可得＝。由F2′＝F3′可得＝。解得x＝＝ m＝0.1 m，Qx＝9Q＝9Q＝Q。 　第九章[复习与提高]B组 T4；T5。 提示：T4：根据A点的电场强度为0，以及电场强度的叠加原理可知，薄板在A点产生的电场强度大小为，方向向右；再根据对称性可知，薄板在B点产生的电场强度大小也为，方向向左。 T5：设AC与CO的夹角，以及BC与CO的夹角均为θ。 (1)由库仑定律和平行四边形定则可得F1＝k＝。 (2)由库仑定律和平行四边形定则可得F2＝k＝。 (3)由前两问的结论可得l＞2x。 物理观念　电荷守恒定律　点电荷　库仑定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝1.6×10－19_C，最小的电荷量，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q＝－1.6×10－19 C。 (2)点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。点电荷是一种理想化模型。 (3)比荷：带电粒子的电荷量与其质量之比。 2．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)更普遍的表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 (3)起电方法：摩擦起电、感应起电、接触起电。 (4)带电实质：物体带电的实质是得失电子。 (5)电荷的分配原则：两个形状、大小等完全相同的导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷；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。 3．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＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量。 (3)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，异种电荷相互吸引。 (4)适用条件：真空中静止的点电荷。 ①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。 ②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