考点01静电场力的性质【考点串讲PPT】 -2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（粤教版2019必修第三册+选择性必修第二册第一、二章）

考点01 静电场力的性质 高二物理期末复习 粤教版（2019） 一、电荷 1.自然界中有两种电荷： 电荷和 电荷. 2.电荷间的相互作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 . 3.电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是 ，符号是___.正电荷的电荷量为 值，负电荷的电荷量为 值. 4.摩擦起电及其原因 (1)摩擦起电：由于 而使物体带电的方式.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电. 正 负 排斥 吸引 库仑 正 负 摩擦 C (2)原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上.于是，原来电中性的物体由于得到电子而带 ，失去电子的物体则带 电. 负电 正 二、静电感应 1.静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或 带电体，使导体靠近带电体的一端带 电荷，远离带电体的一端带 电荷，这种现象叫作静电感应. 2.感应起电：利用 使金属导体带电的过程. 远离 异种 同种 静电感应 例题1．如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B (　　) A．不带电 B．带负电 C．带正电 D．不能确定 解析：当闭合开关S时，由于静电感应的作用，电子从大地传入导体B，断开开关后再移走A，电子无法通过导线传入大地，则导体B带负电。故选项B正确。 B　 二、电荷守恒定律 元电荷 1.电荷守恒定律：电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体转移到 ，或者从物体的一部分转移到 ；在转移过程中，电荷的 保持不变. 2.电荷守恒定律的另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，______ 保持不变. 创生 消灭 另一个物体 另一部分 总量 电荷的 代数和 3.元电荷：最小的电荷量，e＝ C，由 测得.所有带电体的电荷量都是e的 . 4.比荷：带电粒子的 与其 的比值. 1.60×10－19 密立根 整数倍 电荷量 质量 【例3】　甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦，结果发现甲物体带了1.6×10－15 C的电荷量(正电荷)，下列说法正确的是 (　　) A.乙物体也带了1.6×10－15 C的正电荷 B．甲物体失去了104个电子 C．乙物体失去了104个电子 D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子 解析　甲、乙两个物体相互摩擦，甲带1.6×10－15 C的正电荷，那么由电荷守恒定律可知，乙应带1.6×10－15 C 的负电荷，即甲失去了104个电子，乙得到了104个电子，所以B正确。 三、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 ，与它们的距离的 成反比，作用力的方向在________ .这个规律叫作库仑定律.这种电荷之间的相互作用力叫作 或 . ②公式：F＝ ，其中k＝ N·m2/C2，叫作静电力常量. ③适用条件：a. ；b. . 正比 二次方 它们的连 线上 静电力 库仑力 9.0×109 在真空中 静止点电荷 ④.两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的 . 矢量和 【例4】如图所示，质量为m、带电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向的夹角θ=30°，带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A．A、B间库仑力大小 B．A、B间库仑力大小 C．细线拉力大小 D．细线拉力大小 A C 【例题5】如图所示，在一倾角为45°的绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是（     ）．    A．地面对斜面C的摩擦力一定逐渐减小 B．地面对斜面的支持力一定一直增大 C．物体A受到斜面的摩擦力可能一直减小 D．物体A受到斜面的支持力可能一直增大 A B 四、电场强度 1.试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：为了便于研究电场各点的性质而引入的电荷，是电荷量和体积都 的点电荷. (2)场源电荷： 的带电体所带的电荷，也叫源电荷. 2.电场强度 (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的 与它的 之比，叫作该点的电场强度. 很小 激发电场 静电力 电荷量 (3)单位： . (4)方向：电场强度是矢量，规定电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向 ，与负电荷在该点所受静电力的方向 . 牛每库(N/C) 相同 相反 1.判断下列说法的正误. (1)根据电场强度的定义式E＝ 可知，E与F成正比，与q成反比.(　　) (2)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，电场强度反向.(　　) × × 五、点电荷的电场强度 电场强度的叠加 1.真空中点电荷的电场 (1)电场强度公式：E＝ . (2)方向：如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径 ；当Q为负电荷时，E的方向沿半径 . 2.电场强度的叠加 电场强度是 量，如果场源是多个点电荷时，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷 在该点产生的电场强度的 . 向外 向内 矢 单独 矢量和 【例5】一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a，b，c三点的场强的大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）    A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec A 六、电场线 1.英国物理学家 首先用电场线描述电场. 2.电场线是画在电场中的一条条 的曲线，曲线上每点的 方向表示该点的电场强度方向. 3.电场线的特点 (1)电场线从 或无限远出发，终止于 或负电荷. (2)电场线在电场中 . (3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线 ，电场强度较小的地方电场线 . 法拉第 有方向 切线 正电荷 无限远 不相交 较密 较疏 七、匀强电场 1.概念：如果电场中各点的电场强度的大小 、方向 ，这个电场就叫作匀强电场. 2.特点：(1)电场方向处处相同，电场线是 . (2)电场强度大小处处相等，电场线疏密程度 . 相等 相同 平行直线 相同 八、常见电场的电场线 八、静电平衡 1.静电平衡：导体内的自由电子不再发生 的状态. 2.处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为 . 3.导体上电荷的分布： (1)静电平衡时，导体 没有净剩电荷，电荷只分布在导体的 . (2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量) ，凹陷的位置几乎没有电荷. 定向移动 0 内部 外表面 越大 九、尖端放电 1.空气的电离：在一定条件下，导体尖端电荷 很大，导体尖端周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷 的现象. 2.尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被 ，而与尖端上的电荷 ，相当于导体从尖端 的现象. 3.尖端放电的应用与防止： (1)应用： 是利用尖端放电避免雷击的一种设施. (2)防止：高压设备中导体的表面尽量 会减少电能的损失. 密度 分离 吸引 中和 失去电荷 避雷针 光滑 十、静电屏蔽 1.静电屏蔽 静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为 .外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳的这种作用叫作 . 2.静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连. 静电屏蔽 十一、静电吸附 1.静电吸附：在电场中，带电粒子在 作用下，向着电极运动，最后被吸附在电极上的现象. 2.静电除尘：当空气中的尘埃带电时，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来的过程. 3.静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为 的工件运动，并沉积在工件表面. 4.静电复印：复印机应用了 的原理，复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体(OPC)，无光照时，OPC是 ，受光照时变成导体. 静电力 正极 静电吸附 绝缘体 B 例7　一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10－8 C的正电荷，上端开有适当小孔，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球和A球内壁接触，如图3所示，则A、B带电荷量分别为 A.QA＝1×10－8 C　QB＝1×10－8 C B.QA＝2×10－8 C　QB＝0 C.QA＝0　QB＝2×10－8 C D.QA＝4×10－8 C　QB＝－2×10－8 C 例8　如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则 A.金属罩B的内表面带正电荷 B.金属罩B的右侧外表面带正电荷 C.验电器C的金属箔片将张开 D.金属罩B左、右两侧电荷电性相同 B 例9.(多选)如图所示，当在真空中把一不带电导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触，且未发生放电现象)时，下列说法正确的是 A.B端的感应电荷越来越多 B.导体内部场强越来越大 C.导体上的感应电荷在M点产生的场强大于在N点 产生的场强 D.导体上的感应电荷在M、N两点产生的场强相等 AC THANKS 感谢观看 【例2】　如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电的金属球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，将导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有 (　　) A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QA B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电， 且QB＝QA C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QA D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QB＝QA，而QA、QB的值与所切的位置有关 D B k (2)定义式：E＝. k 【例6】　(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点电场强度的强弱，图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则 (　　) A．B、C两点电场强度大小相等，方向相同 B．A、D两点电场强度大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点电场强度最强 D．B、O、C三点比较，O点电场强度最强 AC $$