7.1库仑定律 电场力的性质（讲义）（4考点+5题型）——2023-2024学年高二物理上学期期中期末题型复习讲义

7.1库仑定律 电场力的性质 考点一　库仑定律的理解及应用 1 考点二　电场强度的理解 2 考点三　电场线和运动轨迹问题 3 考点四　带电体的力电综合问题 3 题型1库仑定律的理解和应用 4 题型2库仑力作用下的平衡问题 5 题型3库仑力下的变速问题 8 题型4点电荷电场强度的叠加 9 题型5非点电荷电场强度的叠加和计算 11 考点一　库仑定律的理解及应用 1．表达式：F＝k，适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力． 2．平衡问题应注意： (1)明确库仑定律的适用条件； (2)知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律； (3)进行受力分析，灵活应用平衡条件． 3．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． (2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”——正、负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 考点二　电场强度的理解 1．场强公式的比较 三个公式 2．电场的叠加 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和． (2)运算法则：平行四边形定则． 　　　　　等量同种和异种点电荷的电场线的比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线 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 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 沿中垂线由 O点向外 场强大小 O点最大，向外逐渐减小 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 考点三　电场线和运动轨迹问题 1．电场线与运动轨迹的关系 根据电场线的定义，一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下3个条件时，两者才会重合： (1)电场线为直线； (2)电荷的初速度为零，或速度方向与电场线平行； (3)电荷仅受电场力或所受其他力的合力的方向与电场线平行． 2．解题思路 (1)根据带电粒子的弯曲方向，判断出受力情况；(2)把电场线方向、受力方向与电性相联系；(3)把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系，有时还要与等势面联系在一起． 　　　　　　电场线与轨迹问题判断方法 (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况． (2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向．若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用“假设法”分别讨论各种情况． 考点四　带电体的力电综合问题 1．解答力电综合问题的一般思路 2．运动情况反映受力情况 (1)物体静止(保持)：F合＝0. (2)做直线运动 ①匀速直线运动：F合＝0. ②变速直线运动：F合≠0，且F合与速度方向总是一致． (3)做曲线运动：F合≠0，F合与速度方向不在一条直线上，且总指向运动轨迹曲线凹的一侧． (4)F合与v的夹角为α，加速运动：0≤α＜90°；减速运动；90°＜α≤180°. (5)匀变速运动：F合＝恒量． 题型1库仑定律的理解和应用 [题型专练1]. （2023秋•合肥期末）两个分别带有电荷量为﹣Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A． B． C． D． [题型专练2]. （2023秋•道里区校级期末）两个完全相同的金属球A和B带异种电荷，电量大小之比为1：9，相距为r。两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是（　　） A．16：9 B．9：4 C．4：9 D．9：16 [题型专练3]. （2023秋•大兴区期末）两个分别带有电荷量﹣Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A．F B． C． D． [题型专练4]. （2023秋•重庆期末）如图所示，真空中，a、b、c三处分别固定电荷量为+q、﹣q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k，ab＝bc＝l，∠abc＝120°则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为（　　） A． B． C． D． 题型2库仑力作用下的平衡问题 [题型专练5]. （2023秋•九龙坡区期末）如图所示，光滑绝缘的水平桌面的同一直线上，放置三个可视为点电荷的小球M、N和