第9章　第21讲　静电场中力的性质-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第九章 静电场 第21讲　静电场中力的性质 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 体系建构 素养发展 5 1 库仑定律的理解与应用 1. 对库仑定律的理解 (1) 库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用． 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对于两个带电金属球，当距离较近时要考虑表面电荷的不均匀分布情况，如图所示． 素养发展 (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． 甲 乙 素养发展 2. 平衡问题的解题思路 涉及库仑力的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了库仑力，具体步骤如下： 素养发展 如图是库仑做实验用的库仑扭秤．带电小球A与不带电小球B质量相等，带电金属小球C靠近A，两者之间的库仑力使横杆旋转，转动旋钮M，使小球A回到初始位置，此时A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比．现用一个电荷量是小球C的三倍、其他完全一样的小球D与C完全接触后分开，再次转动旋钮M使小球A回到初始位置，此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为(　　) 1 C 素养发展 素养发展 三个自由点电荷的平衡问题 (1) 平衡条件：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) 平衡规律： 素养发展 2 电场强度的理解和计算 1. 电场强度的性质 (1) 矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向． (2) 唯一性：电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置． (3) 叠加性：如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和． 素养发展 2. 三个计算公式   公式 适用条件 说明 定义式 任何电场 某点的场强为确定值，大小及方向与q无关 决定式 真空中点电荷的电场 E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定 关系式 匀强电场 d是沿电场方向的距离 素养发展 3. 等量同种和异种点电荷的电场强度的比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线的 分布图 连线中点O处的场强 连线上O点场强最小，指向负电荷一方 为零 素养发展 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷 连线上的场强大小(从左到右) 沿连线先变小，再变大 沿连线先变小，再变大 沿连线的中垂线由O点向外场强大小 O点最大，向外逐渐变小 O点最小，向外先变大，后变小 关于O点对称的A与A′，B与B′的场强 等大同向 等大反向 素养发展 如图所示，在两等量同种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，B是直线AC与MN的交点，且A与C关于MN对称，D点是两电荷连线上的一点．下列说法中正确的是(　　) A. B点场强一定大于D点场强 B. B、D两点的场强一定相同 C. 试探电荷＋q在A、C两点的电场力大小可能不相等 D. 试探电荷＋q在A、C两点的电场力大小相等 2 D 素养发展 【解析】由叠加原理，B点场强方向由B指向M，而D点的场强方向由D向右，B错误；由等量同种正电荷电场线分布规律可知B、D两点的场强大小不确定，A错误；A与C关于MN对称，由叠加原理，两点的电场强度大小相等，试探电荷在两点所受电场力相等，C错误，D正确． 素养发展 如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为＋Q和－4Q，固定在直角三角形的A、B两点，其中∠ABC＝30°.若AC长度为d，则C点电场强度大小为(　　) 3 B 素养发展 素养发展 3 非点电荷电场强度的叠加和计算 4 A 素养发展 素养发展 (2022·姜堰、如东、沭阳三校联考)如图所示，MN为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接．现将一个电荷量为Q的正点电荷置于板的右侧，图中a、b、c、d是以正点电荷Q为圆心的圆上的四个点，四点的连线构成一内接正方形，其中ab连线与金属板垂直．下列说法中正确的是(　　) A. b点电场强度与c点电场强度相同 B. a点电场强度与b点电场强度大小相等 C. a点电势等于d点电势 D. 将一试探电荷从a点沿直线ad移到d点的过程中， 试探电荷电势能始终保持不变 5 C 素养发展 【解析】画出电场线如图所示，根据对称性可知，b点电场强度与c点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；电场线密集的地方电场强度大，从图上可以看出a点电场强度大于b点电场强度，故B错误；根据对称性并结合电场线的分布可知a点电势等