内容正文:
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专题7 电场
考点28 电荷守恒与库仑定律
考点29 电场强度 电场线
考点30 电势能 电势 电势差
考点31 电容器
考点32 带电粒子在匀强电场中的运动
考点33 带电体在电场中的运动与能量变化
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考点28 电荷守恒与库仑定律
1.电荷守恒定律
(1) 使物体带电的方法:①摩擦起电;②接触带电;③感应起电.
(2) 电荷守恒定律: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.
2.库仑定律
(1) 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.公式为,其中比例系数k叫静电力常量,k=9.0×109 N·m2/C2.
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(2) 库仑定律公式适用条件:①真空中;②点电荷间.
“点电荷”是一个理想模型,是相对而言的,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以被看成点电荷.
例如,设带电小球的半径为R,两球间的距离为r,当rR时,带电小球可等效成电荷量都集中在球心的点电荷.但带电导体球距离近了,电荷会重新分布,不能再用球心距代替两电荷的间距.
【关键点拨】任何一个带电体都可以被看成是由许多点电荷组成的,任意两点电荷之间的作用力都遵循库仑定律,可以用矢量求和法求合力 .
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考法1 电荷守恒定律和库仑定律的基本应用★★
(1) 高考通常设置两个带电体相互接触,判断或计算接触前后二者间库仑力的变化,综合考查电荷守恒定律和库仑定律.
求解这类问题时要注意:对两个带电导体相互接触,首先正、负电荷相互中和,剩余电荷将重新在两导体间分配.在题目中,两个带电体一般是完全相同的球体,其共有电荷量在接触后将等分,由F=知,其作用力的变化取决于二者之积的大小.
(2) 对于库仑定律的专项考查,不外乎适用条件和计算.关注以下实例和注意点.
考点28 电荷守恒与库仑定律
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①如图所示,两个相距较近的带电金属球中心距离为r,所带电荷量均为Q,若是同种电荷则互相排斥,电荷中心间的距离大于r,如图所示,则有 ;若是异种电荷则相互吸引,电荷间的距离小于r,则有 .
②在用库仑定律进行计算时,要用电荷量的绝对值代入公式进行计算,然后根据是同种电荷