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第37讲 静电力的性质
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复习目标
网络构建
考点一 电荷守恒定律 库仑定律
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 电荷守恒定律
知识点2 库仑定律
【提升·必考题型归纳】
考向1 库仑力作用下的平衡问题
考向2 库仑力作用下的加速运动问题
考点二 电场强度
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 电场强度大小和方向
知识点2 电场强度的叠加
【提升·必考题型归纳】
考向1 叠加法求电场强度
考向2 对称法求电场强度
考向3 补偿法求电场强度
考向4 微元法求电场强度
考点三 电场线
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 电场线的特点
知识点2 常见的电场线
知识点3 “电场线+运动轨迹”组合模型
【提升·必考题型归纳】
考向1 电场线的应用
考向2 电场线+运动轨迹”组合模型
真题感悟
1、 理解和掌握库仑定律,并会用库仑定律处理有关带电体的平衡和加速问题。
2、 理解和掌握电场强度的概念,并会求解有关电场强度的叠加问题。
3、理解和掌握电场线的特点,并会根据其特点处理有关问题。
考点要求
考题统计
考情分析
(1)库仑定律
(2)电场强度
(3)电场线
2023年山东卷第11题
2023年湖北卷第3题
2023年海南卷第12题
高考对电场力性质的考查非常频繁,大多在选择题中出现,题目难度各省份大多不是太难,主要围绕着电场线展开考查有关电场力的性质。
考点一 电荷守恒定律 库仑定律
知识点1 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 到另一个物体,或者从物体的一部分 到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持 。
2.起电方式: 、 、感应起电。
3.带电实质:物体带电的实质是 。
知识点2 库仑定律
1.内容: 中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的 成正比,与它们的距离的 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= N·m2/C2,叫作静电力常量。
3.适用条件:(1) ;(2) 。
4.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。
5.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示。
①同种电荷:F<k;②异种电荷:F>k。
6.库仑力作用下的平衡问题
(1)四步解决库仑力作用下的平衡问题:
(2)三个自由点电荷的平衡问题:
①平衡条件:每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷平衡的位置是另外两个点电荷的合场强为零的位置。
②平衡规律:
(3)利用三角形相似法处理带电小球的平衡问题:
常见模型
几何三角形和力的矢量三角形
比例关系
考向1 库仑力作用下的平衡问题
1.如图所示,质量为m的小物块P和小球Q均可视为点电荷,电荷量相同。置于粗糙水平面上的斜面体倾角为θ、质量为M,将小物块P放在粗糙的斜面体上。当小球Q放在与P等高(PQ连线水平)时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体保持静止,此时经测量小物块与小球Q的距离为r。设静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.小球Q所带电荷量为 B.P对斜面体的压力为FN=mgcosθ
C.斜面体对地面的压力为(M+m)g D.斜面体受到地面的摩擦力为0
2.如图所示,水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷,不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止,。若B球所带的电荷量缓慢减少(未减为零),在B球到达O点正下方前,下列说法正确的是( )
A.A球的质量小于B球的质量 B.此过程中A球保持静止状态
C.此过程中点电荷对B球的库仑力逐渐增大 D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
考向2 库仑力作用下的加速运动问题
3.如图所示,光滑绝缘水平面上有质量分别为和的小球、,两小球带异种电荷。将方向水平向右、大小为的力作用在上,当、间的距离为时,两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左的力作用在上,欲使两小球间的距离保持为并相对静止,则外力的大小应为( )
A. B. C. D.
4.质量