8.1电场力的性质-【桂冠物理】2024高三物理一轮复习题型归纳技巧点拨（新高考专用）

第八章　静电场 8.1电场力的性质 【考点预测】 1. 电荷守恒定律 2.电场强度的叠加 3.电场线 4. 静电力作用下的物体的平衡 【方法技巧与总结】 一、电荷　电荷守恒定律 1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝1.60×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍． (2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型． 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)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电． (3)带电实质：物体得失电子． (4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，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． 二、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，叫做静电力常量． 3．适用条件 真空中的静止点电荷． (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)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷． 4．库仑力的方向 由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 三、电场、电场强度 1．电场 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质； (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值． (2)定义式：E＝；单位：N/C或V/m. (3)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电场强度的方向． 3．点电荷的电场：真空中距场源电荷Q为r处的场强大小为E＝k. 四、电场线的特点 1．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷． 2．电场线在电场中不相交． 3．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏． 【题型归纳目录】 题型一：电荷守恒定律 题型二：库仑定律 题型三：电场强度的理解和计算 题型四：电场中的动力学问题 【题型一】电荷守恒定律 【典型例题】 例1．（2022·浙江温州·校考模拟预测）西汉著作《淮南子》中记有“阴阳相薄为雷，激扬为电”，人们对雷电的认识已从雷公神话提升到朴素的阴阳作用．下列关于雷电的说法中错误的是 A．发生雷电的过程是放电过程 B．发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程 C．发生雷电的过程中，电荷的总量增加 D．避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击 【方法技巧与总结】 1．起电过程的实质是物体中自由电荷的转移过程．在转移过程中电荷的总量保持不变．也就是说，起电过程就是物体所带电荷量的重新分配． 2．电荷守恒定律和能量守恒定律一样，都是自然界中最基本的守恒定律，任何带电现象都不能违背电荷守恒定律． 3．元电荷 (1)最小的电荷量叫作元电荷，元电荷不是实物粒子，无正、负之分． (2)虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷． 练1．（2023·上海·统考模拟预测）三个大小相同的带电导体球，带电量分别为、和，让与先接触，然后让与接触，最终所带的电荷量为（    ） A． B． C． D． 【题型二】库仑定律 【典型例题】 例2．（2023·河南洛阳·统考模拟预测）某物理小组想验证点电荷间相互作用力的大小与它们之间距离的关系，设计了如图实验装置。泡塑小球A（表面涂导电层，大小不计）带电后由长为l的绝缘细线悬挂在O点，小球A静止于M点，将另一带同种电荷的小球B缓慢靠近A，A、B两球始终等高。设A球偏离M点的距离为d，细线与竖直方向夹角为θ，AB间的距离r可用投影放大的方法测算获得，。B逐步靠近A，获得一系列d、r的数据。则要得到正确的结论，实验中应验证的关系为（　　）       A．d与r成正比 B．d与成正比 C．d与r成反比 D．d与成反比 【方法技巧与总结】 1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用． 2．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． 3．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. 4．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． 练2．（2022·广东·统考模拟预测）绝缘水平面内某处隐藏一带电体（视为点电荷），如图所示，将电荷量为q的正试探电荷放在O点时，试探电