内容正文:
第七章
静电场
全国卷五年考情分析
考查热点
年份
试题取样
命题分析
库仑定律及应用
2019
Ⅰ卷·T15
命题特点:本章内容在高考中单独命题的机会很多,以选择题题型考查的机会更多,难度有大有小。主要考查对基本概念和基本规律的理解和应用,如常见电场的分布特点、电场强度、电势、电势能等。高考中偶尔以计算题的形式考查,主要集中在带电粒子或带电体在电场中的运动,常与牛顿第二定律、动量定理、动能定理、功能关系、能量守恒定律等知识综合。
⦾五年未考重点:1.补偿法求电场强度; 2.静电平衡、静电屏蔽;3.电容器。
2018
Ⅰ卷·T16
电场性质的理解
2022
乙卷·T19
2021
甲卷·T19、乙卷·T15
2020
Ⅱ卷·T20、Ⅲ卷·T21
2019
Ⅱ卷·T20、Ⅲ卷·T21
2018
Ⅰ卷·T21、Ⅱ卷·T21、Ⅲ卷·T21
带电粒子在电场中的运动
2022
乙卷·T21
2021
乙卷·T20
2020
Ⅰ卷·T25
带电体在电场和重力场中的运动
2022
甲卷·T21
2019
Ⅱ卷·T24、Ⅲ卷·T24
命题趋势:除了继续关注电场的性质、带电粒子在电场中的运动等知识点外,还应重视电场知识在生活、生产中的应用,关注常见的素材,如喷墨打印机、静电除尘、空气净化器(电场式)、示波管、加速器等。
第1讲 库仑定律 电场力的性质
基础情境落实
知识梳理·情境辨析
一、电荷及其守恒定律
1.电荷。
(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)电荷量:电荷的多少叫电荷量,符号Q(或q),单位:库仑,符号:C。
(3)元电荷❶:最小的电荷量,其值为e=1.60×10-19 C,其他带电体的电荷量均为元电荷的整数倍。(注❶:元电荷不是电子或质子,也不是点电荷)
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;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子。
二、库仑定律
1.点电荷。
代表带电体的有一定电荷量的点,是一种理想化模型,当带电体本身大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。点电荷的体积不一定很小,带电量也不一定很少。
2.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,与它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)公式:F=k,式中的k叫作静电力常量,其数值是9.0×109 N·m2/C2。
(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
三、静电场 电场强度
1.静电场。
静电场是客观存在于电荷周围的一种物质,其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度。
(1)定义式:E=❷,是矢量,单位为N/C或V/m。(注❷:用比值定义法定义,由电场本身决定,与试探电荷无关)
(2)点电荷的场强:E=。
(3)方向规定:正电荷在电场中某点受力的方向为该点的电场强度方向。
(4)电场叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
(5)计算法则:遵循矢量合成法则——平行四边形定则。
四、电场线
1.定义。
为了形象地描述电场中各点的电场强度的强弱及方向,在电场中画出的一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场强度的大小。
2.几种典型电场的电场线。
3.特点。
(1)电场线从正电荷出发,终止于负电荷或无限远处,或来自无限远处,终止于负电荷。
(2)电场线在电场中不相交。
(3)在同一电场中,电场线越密的地方场强越大。
(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
(5)沿电场线方向电势逐渐降低。
(6)电场线和等势面在相交处互相垂直。
如图甲所示,两个半径均为r的导体球,带电荷量分别为Q和q,两球心间距离为R。图乙固定在O点的带正电的点电荷,电荷量为Q,A点为点电荷电场中的一点,OA间距离为R。
(1)只能通过接触起电的方式使图甲中导体球带电,其他起电方式无法做到。 (×)
(2)甲图中,若 R=3r,两球间的静电力大小一定小于。 (×)
(3)乙图中,带正电的点电荷Q在A点产生的场强大小为,方向沿OA方向。 (√)
(4)乙图中,若A点不放置试探电荷,A点的场强为零。 (×)
(5)乙图中,点电荷产生的电场的电场线为辐射状的直线,每条电场线上的电场强度均相同。 (×)
考点深度研析
核心考点·分层突破
考点1 库仑定