2024届北京高考物理一轮复习九静电场

· 2024届北京高考物理一轮复习九静电场学生版 目录 一、 电荷库仑定律 1 二、 电场力的性质和能的性质 3 (一) 点电荷电场、等量同种等量异种电荷电场 3 (二) 一般电场 7 (三) 场强矢量叠加 9 (四) 、图像 11 (五) 万有引力的类比与电通量 12 三、 静电的防止与利用 15 (六) 球壳内部场强 17 四、 电容器 19 (一) 电容器充放电 19 (二) 电容器能量 22 (三) 电容器动态分析 23 (四) 非平行板电容器 25 (五) 电容器能量压轴 25 五、 带电粒子在电场中运动 30 (一) 电场直线运动 30 (二) 电场偏转运动 31 (三) 复合场（直线、圆周） 35 (四) 拔高（等效摆、直线加速器、密立根油滴实验、动量定理） 38 · 1、 电荷库仑定律 （一）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。 （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=9×109 N·m2/C2,叫静电力常量。 （3）适用条件:真空中的点电荷。 1．（2022·北京·首都师范大学附属中学校考三模）如图所示，一对带绝缘支柱的导体A、B彼此接触，且均不带电。把带正电的物体C移近导体A。下列说法正确的是（　　） A．虽靠近C，但导体A内的场强与B内的场强相同 B．因更靠近C，导体A内的场强比B内的场强大 C．若先把A、B分开，再移去C，A带正电，B带负电 D．若先移去C，再把A、B分开，A带负电，B带正电 2．（2022上·北京通州·高三统考期末）为了研究电荷之间的作用力，库仑设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验）。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。把另一个与A完全相同的带电金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C与A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，进而可以找到力F与距离r和电荷量的关系。下列说法正确的是（　　） A．实验中不需要精确测量小球的电荷量 B．实验中一定要使A、B球带等量异种电荷 C．小球A和C的半径大小对实验结果无影响 D．小球C所带电荷量越大，悬丝扭转的角度越小 3．（2023·北京通州·北京市十一学校统考一模）如图所示，一个带电球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的、和处，通过调整丝线使M、N在同一高度，当小球N静止时，观察丝线与竖直方向的夹角。通过观察发现：当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在时N丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比，下列说法中正确的是（　　） A．小球N与球体M间的作用力与它们的电荷量成正比 B．小球N与球体M间的作用力与它们距离的平方成反比 C．球体M电荷量越大，绝缘丝线对小球N的作用力越大 D．距离球体M越远的位置，绝缘丝线对小球N的作用力越小 4．（2023·北京朝阳·统考二模）某同学设计如图所示的实验装置来验证库仑定律：将一个带电小球A用绝缘细线悬挂，并将另一个与小球A带同种电荷的小球B与它靠近，A球受到B球的静电斥力F而发生偏移，测得A球的质量为m，悬点到A球球心的距离为l。首先，在保持两球电荷量不变的情况下，移动小球B改变两球之间的距离，用刻度尺测量稳定后两球间的距离r和A球偏移的距离d（实验中满足）；然后，设法改变两球的电荷量，再进行相关实验。下列说法正确的是（　　） A．实验中，小球A所受静电力的测量值 B．为方便验证“静电力与距离平方成反比的关系”，应由实验数据作出F与的关系图像 C．用不带电导体球C分别与A、B两球接触后，A、B两球一定带等量同种电荷 D．实验中仅测量d与r，也可以验证“静电力与距离平方成反比的关系” 2、 电场力的性质和能的性质 （一）电场的产生:电荷周围产生电场,静止电荷产生的电场称为静电场。 （二）电场强度 （1）定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值,公式:。 （2）电场强度的意义和特点:电场强度是表示电场力的性质的物理量,由场源电荷和位置决定,与检验电荷的受力和电荷量无关。 （3）电场强度的单位:或。 （4）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。 （5）叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。 （三）电势能 （1）电势能