学考专题13 静电场及其应用:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,浙江专用)高中物理学业水平考试合格考总复习

2026-10-22
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专题13 静电场及其应用 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一:电荷与电荷守恒定律 考点二:库仑定律 考点三:电场强度与电场线 考点四:电场强度的叠加 考点五:静电的防止与利用 练|巩固提升训练 本专题是必修三的开篇,也是学考选择题的“常客”。从近两年浙江卷看,2025年1月卷第6题直接考“国际单位制中的基本单位”,其中就混入了电场强度的单位;同年7月卷第9题则用两个带电小球悬挂排斥的情境,把库仑定律、共点力平衡和电荷守恒串在一起。命题有三个稳定落点:一是元电荷与电荷守恒,尤其“完全相同的金属球接触后先中和再平分”;二是库仑定律的适用条件与比例运算,通常只做“距离变几倍、电量变几倍”的定性定量判断;三是电场强度的定义式E=F/q与点电荷场强E=kQ/r2的区别,以及电场线疏密、方向、不相交等基本性质。电场强度的叠加只需掌握两种特殊情况:等量异种电荷连线中点场强最大且方向由正指向负,等量同种电荷连线中点场强为零。静电平衡与静电屏蔽则以“导体内部场强为零、净电荷分布在外表面”为核心。 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 电荷与电荷守恒定律 知道两种电荷、元电荷,理解电荷守恒 了解 选择题 库仑定律 会用F=kq1q2/r2计算,知道适用条件 掌握 选择题 电场与电场强度 理解E=F/q和E=kQ/r2,知道场强的矢量性 掌握 选择题 电场线 知道电场线的特点,会由电场线判断场强大小 理解 选择题 电场强度的叠加 会分析等量同种、等量异种电荷的场强分布 理解 选择题 静电平衡与静电屏蔽 知道静电平衡的特点和静电屏蔽的原理 了解 选择题 静电的防止与利用 能判断生产生活中的静电现象属于防止还是利用 了解 选择题 1、电荷 (1)自然界中存在正电荷和负电荷两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. (2)元电荷:最小的电荷量,e=1.6×10-19 C,任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍. (3)元电荷不是电子,也不是质子,电子和质子的电荷量大小都等于元电荷. 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)摩擦起电的实质是电子的转移;感应起电的实质是电荷在导体内部重新分布. (3)完全相同的两个金属球接触后,电荷先中和再平分. 3、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=kq1q2/r2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件:真空中静止的点电荷. 4、电场与电场强度 (1)电场是电荷周围客观存在的一种物质,其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. (2)定义式:E=F/q,此式是定义式,E由电场本身决定,与试探电荷无关. (3)点电荷场强:E=kQ/r2,Q为场源电荷的电荷量. (4)电场强度是矢量,方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向,单位是N/C. 5、电场线 (1)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线,不是真实存在的. (2)电场线的疏密表示电场强度的大小,越密处场强越大. (3)电场线始于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远),任何两条电场线都不相交. (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向. 6、静电平衡与静电屏蔽 (1)处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零. (2)静电平衡时,导体内部的净电荷只分布在导体的外表面,导体表面处的场强方向与表面垂直. (3)处于静电平衡状态的空腔导体(金属网罩)可以使其内部不受外电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽. 7、静电的防止与利用 (1)防止静电危害的常见措施:接地、保持适当湿度、使用导电材料等. (2)静电的利用:静电除尘、静电喷涂、静电复印、激光打印等. 考点一 电荷与电荷守恒定律 例题1 (2026·浙江·模拟)关于元电荷,下列说法正确的是(  ) A.元电荷就是电子 B.元电荷的电荷量为1.6×10-19 C C.元电荷就是质子 D.带电体的电荷量可以是任意数值 【答案】B 【详解】A、C.元电荷是最小的电荷量单位,电子和质子的电荷量大小都等于元电荷,但元电荷既不是电子也不是质子,故A、C错误; B.元电荷e=1.6×10-19 C,故B正确; D.任何带电体的电荷量都只能是元电荷的整数倍,故D错误。 故选B。 例题2 (2026·浙江·模拟)两个完全相同的金属小球,带电荷量分别为+4Q和-2Q,将它们接触后再分开,则两球所带电荷量分别为(  ) A.+Q、+Q B.+2Q、-2Q C.+Q、-Q D.+3Q、+3Q 【答案】A 【详解】两个完全相同的金属球接触时,电荷先中和再平分。 总电荷量为4Q-2Q=2Q,平分后各带+Q。 故选A。 1. 关于摩擦起电和感应起电,下列说法正确的是(  ) A.摩擦起电创造了电荷 B.感应起电创造了电荷 C.两种方式都是电荷的转移 D.摩擦起电的实质是质子的转移 【答案】C 【详解】A、B.摩擦起电和感应起电都没有创造电荷,只是电荷发生了转移,故A、B错误; C.两种起电方式的实质都是电荷的转移,故C正确; D.摩擦起电转移的是电子而不是质子,故D错误。 故选C。 2. 两个完全相同的不带电金属小球,其中一个带电量为q,另一个不带电,将它们接触后再分开,则每个小球所带的电荷量为(  ) A.q B.q/2 C.2q D.0 【答案】B 【详解】两个完全相同的金属球接触后电荷平分, 总电荷量为q,故各带q/2。 故选B。 3. 已知元电荷e=1.6×10-19 C。下列电荷量中,可能是某带电体所带电荷量的是(  ) A.3.2×10-19 C B.2.5×10-19 C C.1.0×10-19 C D.4.0×10-20 C 【答案】A 【详解】带电体的电荷量必须是元电荷的整数倍。 3.2×10-19 C=2e,符合;2.5×10-19 C、1.0×10-19 C、4.0×10-20 C都不是e的整数倍。 故选A。 考点二 库仑定律 例题1 (2026·浙江·模拟)真空中有两个点电荷,电荷量分别为q1和q2,它们之间的库仑力大小为F。若保持距离不变,将q1变为原来的2倍、q2变为原来的1/2,则它们之间的库仑力大小为(  ) A.F B.2F C.F/2 D.4F 【答案】A 【详解】由F=kq1q2/r2知,库仑力与两电荷量的乘积成正比。 乘积变为原来的2×1/2=1倍,故库仑力仍为F。 故选A。 例题2 (2026·浙江·模拟)真空中有两个点电荷,相距0.3 m,电荷量分别为+2×10-6 C和-2×10-6 C。已知k=9.0×109 N·m2/C2,则它们之间的库仑力大小为(  ) A.0.4 N B.0.9 N C.1.6 N D.4 N 【答案】A 【详解】由F=kq1q2/r2,代入数据(电荷量取绝对值): F=9.0×109×2×10-6×2×10-6/0.32 N=0.4 N。 故选A。 1. 关于库仑定律的适用条件,下列说法正确的是(  ) A.适用于任意两个带电体 B.只适用于同种电荷之间 C.适用于真空中静止的点电荷 D.只适用于电荷量相等的点电荷 【答案】C 【详解】库仑定律适用于真空中两个静止点电荷之间的相互作用。 异种电荷之间同样适用,电荷量也不必相等;带电体不能视为点电荷时不适用,故A、B、D错误。 故选C。 2. 真空中两个点电荷相距r时相互作用的库仑力为F。若保持电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则库仑力变为(  ) A.F/4 B.F/2 C.2F D.4F 【答案】A 【详解】由F=kq1q2/r2知库仑力与距离的二次方成反比, 距离变为2倍,库仑力变为原来的1/4。 故选A。 3. 两个点电荷的电荷量分别为+q和+3q,相距r时库仑力为F。若使它们接触后再放回原处,则库仑力变为(  ) A.F/3 B.4F/3 C.F D.3F 【答案】B 【详解】两电荷为同种电荷,接触后总电荷量为4q,平分后各带+2q。 原来F=k·3q2/r2,后来F′=k·4q2/r2,故F′=4F/3。 故选B。 考点三 电场强度与电场线 例题1 (2026·浙江·模拟)关于电场强度E=F/q,下列说法正确的是(  ) A.E与F成正比,与q成反比 B.E由电场本身决定,与F、q无关 C.E的方向与负电荷所受电场力的方向相同 D.电场强度是标量 【答案】B 【详解】A、B.E=F/q是定义式,电场中某点的场强由电场本身决定,与试探电荷的电荷量及受力无关,故A错误,B正确; C.场强方向规定为正电荷所受电场力的方向,与负电荷受力方向相反,故C错误; D.电场强度是矢量,故D错误。 故选B。 例题2 (2026·浙江·模拟)在电场中某点放入电荷量为2×10-8 C的正电荷,它受到的电场力为4×10-4 N。则该点的电场强度大小为(  ) A.2×10-12 N/C B.5×10-13 N/C C.2×104 N/C D.8×10-12 N/C 【答案】C 【详解】由E=F/q得E=4×10-4/(2×10-8) N/C=2×104 N/C。 故选C。 1. 下列关于电场线的说法正确的是(  ) A.电场线是真实存在的曲线 B.电场线越密的地方电场强度越大 C.两条电场线可以相交 D.沿电场线方向电场强度一定减小 【答案】B 【详解】A.电场线是为形象描述电场而假想的曲线,故A错误; B.电场线的疏密表示场强大小,越密处场强越大,故B正确; C.若两条电场线相交,交点处将有两个场强方向,故电场线不相交,C错误; D.沿电场线方向电势降低,场强大小不一定减小,故D错误。 故选B。 2. 在点电荷Q产生的电场中,距Q为r处的电场强度大小为E。则距Q为2r处的电场强度大小为(  ) A.E/2 B.E/4 C.2E D.4E 【答案】B 【详解】由点电荷场强公式E=kQ/r2知,场强与距离的二次方成反比, 距离变为2倍,场强变为原来的1/4。 故选B。 3. 关于电场强度,下列说法正确的是(  ) A.电场中某点的场强方向就是放在该点的电荷所受电场力的方向 B.电场中某点的场强大小与放在该点的试探电荷有关 C.电场强度的单位是N/C D.电场强度只有大小,没有方向 【答案】C 【详解】A.场强方向是正电荷在该点受力的方向,与负电荷受力方向相反,故A错误; B.场强由电场本身决定,与试探电荷无关,故B错误; C.由E=F/q得单位为N/C(也可写作V/m),故C正确; D.电场强度是矢量,故D错误。 故选C。 考点四 电场强度的叠加 例题1 (2026·浙江·模拟)真空中两个等量异种点电荷,关于它们连线中点处的电场,下列说法正确的是(  ) A.电场强度为零 B.场强方向由正电荷指向负电荷 C.场强方向由负电荷指向正电荷 D.场强方向与连线垂直 【答案】B 【详解】正电荷在中点产生的场强方向背离正电荷,指向负电荷; 负电荷在中点产生的场强方向指向负电荷。两者方向相同,叠加后方向由正电荷指向负电荷,且不为零。 故选B。 例题2 (2026·浙江·模拟)真空中两个等量同种正点电荷,关于它们连线中点处的电场,下列说法正确的是(  ) A.电场强度最大 B.电场强度为零 C.场强方向指向其中一个电荷 D.场强方向与连线垂直 【答案】B 【详解】两个正电荷在中点处产生的场强大小相等、方向相反, 叠加后相互抵消,合场强为零。 故选B。 1. 在正点电荷Q产生的电场中,距Q为r处的电场强度方向(  ) A.指向Q B.背离Q C.与r垂直 D.无法确定 【答案】B 【详解】正电荷的电场中,场强方向沿连线背离正电荷。 故选B。 2. 真空中两个点电荷相距0.2 m,电荷量均为+4×10-8 C,k=9.0×109 N·m2/C2。则它们连线中点处的电场强度大小为(  ) A.0 B.3.6×104 N/C C.7.2×104 N/C D.1.44×105 N/C 【答案】A 【详解】两个等量同种电荷在其连线中点处产生的场强大小相等、方向相反, 叠加后合场强为零。 故选A。 3. 真空中A、B两点分别固定等量异种点电荷,A带+Q、B带-Q,两点相距2r。则连线中点O处的场强大小为(  ) A.0 B.kQ/r2 C.2kQ/r2 D.4kQ/r2 【答案】C 【详解】A、B到O的距离均为r,各自在O点产生的场强大小均为kQ/r2, 且两场强方向相同(都由A指向B),故合场强E=2kQ/r2。 故选C。 考点五 静电的防止与利用 例题1 (2026·浙江·模拟)关于处于静电平衡状态的导体,下列说法正确的是(  ) A.导体内部电场强度处处为零 B.金属网罩不能屏蔽外部电场 C.净电荷分布在导体内部 D.导体表面处的场强方向不一定与表面垂直 【答案】A 【详解】A.处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,故A正确; B.金属网罩可以屏蔽外部电场,故B错误; C.静电平衡时净电荷只分布在导体的外表面,故C错误; D.导体表面处的场强方向一定与表面垂直,故D错误。 故选A。 例题2 (2026·浙江·模拟)下列做法中,属于防止静电危害的是(  ) A.油罐车尾部拖一条接地的铁链 B.静电除尘 C.静电喷涂 D.静电复印 【答案】A 【详解】油罐车尾部拖铁链是为了及时把产生的静电导入大地,防止静电积累引起火花放电,属于防止静电危害; 静电除尘、静电喷涂、静电复印都是对静电的利用。 故选A。 1. 关于静电屏蔽,下列说法正确的是(  ) A.处于静电平衡的空腔导体可以使其内部不受外电场影响 B.静电屏蔽只能屏蔽磁场 C.静电屏蔽没有实际应用 D.只有实心导体才能屏蔽外电场 【答案】A 【详解】处于静电平衡的空腔导体(包括金属网罩)内部场强为零,可以屏蔽外电场的影响,故A正确; 静电屏蔽屏蔽的是电场,B错误;屏蔽室、屏蔽线等都是实际应用,C错误; 金属网罩同样能屏蔽外电场,D错误。 故选A。 2. 下列现象中,属于静电利用的是(  ) A.飞机轮胎用导电橡胶制成 B.静电喷漆 C.油罐车尾部拖一条铁链 D.印染车间保持适当的空气湿度 【答案】B 【详解】静电喷漆利用带电漆滴在电场中受力而均匀吸附在工件表面,属于对静电的利用; 其余三项都是防止静电积累的措施。 故选B。 3. 为防止静电危害,下列措施中不合理的是(  ) A.油罐车尾部拖一条接地的铁链 B.印染车间保持适当的空气湿度 C.飞机的轮胎用导电橡胶制成 D.在易燃易爆场所使用绝缘性能良好的塑料容器 【答案】D 【详解】A、B、C三项都能及时导走或减少静电的积累,是合理的防静电措施; 塑料是绝缘体,在易燃易爆场所使用会使静电不断积累,容易引起放电事故,D不合理。 故选D。 训练 1. 关于元电荷,下列说法正确的是(  ) A.元电荷就是电子 B.元电荷的电荷量为1.6×10-19 C C.元电荷就是质子 D.带电体的电荷量可以是任意数值 【答案】B 【详解】元电荷是最小的电荷量单位,其值为1.6×10-19 C,既不是电子也不是质子; 任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。 故选B。 2. 两个完全相同的金属小球,一个带+6Q,另一个带-2Q,接触后分开。则每个小球所带的电荷量为(  ) A.+4Q B.+2Q C.-2Q D.+Q 【答案】B 【详解】完全相同的金属球接触时电荷先中和再平分, 总电荷量6Q-2Q=4Q,平分后各带+2Q。 故选B。 3. 真空中两个点电荷相距r时库仑力为F。若保持电荷量不变,使它们之间的距离变为r/2,则库仑力变为(  ) A.F/2 B.2F C.4F D.F/4 【答案】C 【详解】库仑力与距离的二次方成反比,距离变为原来的1/2, 力变为原来的4倍。 故选C。 4. 真空中两个点电荷的电荷量分别为+2×10-6 C和+3×10-6 C,相距0.3 m,k=9.0×109 N·m2/C2。则它们之间的库仑力大小为(  ) A.0.6 N B.0.9 N C.1.8 N D.6 N 【答案】A 【详解】F=kq1q2/r2=9.0×109×2×10-6×3×10-6/0.32 N =0.054/0.09 N=0.6 N。 故选A。 5. 关于电场强度,下列说法正确的是(  ) A.由E=F/q可知,E与F成正比,与q成反比 B.电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相同 C.电场强度是矢量,其方向与正电荷所受电场力的方向相同 D.电场强度的单位是N·C 【答案】C 【详解】A.E=F/q是定义式,E由电场本身决定,与F、q无关,故A错误; B、C.场强方向规定为正电荷所受电场力的方向,与负电荷受力方向相反,故B错误,C正确; D.场强的单位是N/C,故D错误。 故选C。 6. 在电场中P点放入电荷量为4×10-9 C的正电荷,它受到的电场力为2×10-5 N。则P点的电场强度大小为(  ) A.5×103 N/C B.8×1013 N/C C.5×10-4 N/C D.2×103 N/C 【答案】A 【详解】由E=F/q得E=2×10-5/(4×10-9) N/C=5×103 N/C。 故选A。 7. 一个电子的电荷量大小为1.6×10-19 C,则一个带电荷量为-3.2×10-18 C的物体(  ) A.失去了20个电子 B.得到了20个电子 C.失去了2个电子 D.得到了2个电子 【答案】B 【详解】物体带负电,说明它得到了电子。得到电子的个数n=3.2×10-18/(1.6×10-19)=20。 故选B。 8. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,这是因为(  ) A.验电器带上了负电,两箔片相互排斥 B.验电器带上了正电,两箔片相互排斥 C.摩擦使验电器产生了电荷 D.验电器发生了静电感应,两箔片带同种电荷而相互排斥 【答案】D 【详解】橡胶棒靠近(不接触)金属球时,验电器发生静电感应, 金属球与箔片带上同种电荷,两箔片相互排斥而张开,验电器本身并未带电。故选D。 9. 真空中两个点电荷之间的库仑力为F,若把其中一个电荷的电荷量变为原来的2倍,同时使它们之间的距离变为原来的2倍,则库仑力变为(  ) A.F/2 B.F C.2F D.4F 【答案】A 【详解】由F=kq1q2/r2知,电荷量变为2倍、距离变为2倍时, F′=k·2q1q2/(2r)2=F/2。故选A。 10. 在电场中的某点放入电荷量为q的正试探电荷,测得该点的电场强度为E。若换用电荷量为2q的正试探电荷,则该点的电场强度为(  ) A.2E B.E C.E/2 D.4E 【答案】B 【详解】电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量无关, 故该点的电场强度仍为E。故选B。 11. 点电荷Q产生的电场中,距Q为r处的电场强度为E。则距Q为3r处的电场强度为(  ) A.E/3 B.E/9 C.3E D.9E 【答案】B 【详解】由E=kQ/r2知场强与距离的二次方成反比, 距离变为3倍,场强变为原来的1/9。 故选B。 12. 真空中有两个等量异种点电荷,关于它们连线中点处的电场,下列说法正确的是(  ) A.电场强度为零 B.场强方向由正电荷指向负电荷 C.场强方向由负电荷指向正电荷 D.场强方向与连线垂直 【答案】B 【详解】两个电荷在中点处产生的场强大小相等、方向相同,都指向负电荷, 叠加后合场强不为零,方向由正电荷指向负电荷。 故选B。 13. 处于静电平衡状态的导体,下列说法正确的是(  ) A.导体内部电场强度处处为零 B.导体内部电场强度不为零但处处相等 C.净电荷分布在导体内部 D.导体表面处的场强方向不一定与表面垂直 【答案】A 【详解】静电平衡时导体内部场强处处为零,故A正确,B错误; 净电荷只分布在导体外表面,故C错误; 导体表面处的场强方向一定与表面垂直,故D错误。 故选A。 14. 下列措施中,目的是防止静电危害的是(  ) A.静电除尘 B.静电喷涂 C.油罐车尾部安装接地拖链 D.静电复印 【答案】C 【详解】静电除尘、静电喷涂、静电复印都是对静电的利用; 油罐车尾部安装接地拖链可及时把静电导入大地,属于防止静电危害。 故选C。 15. 两个完全相同的金属小球带同种电荷,电荷量之比为1∶7,相距r时库仑力为F。将它们接触后再放回原处,则库仑力变为(  ) A.4F/7 B.9F/7 C.16F/7 D.7F 【答案】C 【详解】设原来电荷量分别为q和7q,接触后总电荷量为8q,平分后各带4q。 原来F=k·7q2/r2,后来F′=k·16q2/r2,故F′=16F/7。 故选C。 16. 用绝缘细线悬挂一个带正电的小球,在其正下方固定一个带负电的小球。若两球之间的库仑引力大小为F,小球的重力为G,则悬线对小球的拉力大小为(  ) A.G+F B.G-F C.F-G D.G 【答案】A 【详解】小球受竖直向下的重力G、竖直向下的库仑引力F和竖直向上的拉力T, 由平衡条件得T=G+F。 故选A。 17. 真空中两个点电荷所带电荷量分别为+4×10-8 C和-1×10-8 C,相距0.2 m,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则它们之间的库仑力大小为(  ) A.9×10-5 N B.1.8×10-4 N C.9×10-6 N D.4.5×10-5 N 【答案】A 【详解】由F=kq1q2/r2得F=9.0×109×4×10-8×1×10-8/0.22 N, 即F=3.6×10-6/0.04 N=9×10-5 N。故选A。 18. 在电场中某点放入电荷量为q的负电荷,它受到的电场力大小为F、方向向右,则该点的电场强度(  ) A.大小为F/q,方向向右 B.大小为F/q,方向向左 C.大小为qF,方向向左 D.无法确定 【答案】B 【详解】电场强度的大小E=F/q,方向与负电荷所受电场力的方向相反, 故该点电场强度大小为F/q、方向向左。故选B。 19. 关于电场线,下列说法正确的是(  ) A.电场线是电场中真实存在的曲线 B.电场线的疏密表示电场的强弱 C.电场线可以在空间中相交 D.沿电场线方向电场强度一定增大 【答案】B 【详解】电场线是为描述电场而假想的曲线,不是真实存在的,故A错误; 电场线的疏密表示电场的强弱,故B正确;电场线不相交,故C错误;沿电场线方向电势降低,电场强度不一定增大,故D错误。 故选B。 20. 两个等量正点电荷连线的中垂线上,自连线中点沿中垂线向外移动,电场强度(  ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 【答案】C 【详解】连线中点处两电荷产生的电场等大反向,合场强为零; 沿中垂线向外远处场强也趋于零,故从中点向外电场强度先增大后减小。故选C。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题13 静电场及其应用 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一:电荷与电荷守恒定律 考点二:库仑定律 考点三:电场强度与电场线 考点四:电场强度的叠加 考点五:静电的防止与利用 练|巩固提升训练 本专题是必修三的开篇,也是学考选择题的“常客”。从近两年浙江卷看,2025年1月卷第6题直接考“国际单位制中的基本单位”,其中就混入了电场强度的单位;同年7月卷第9题则用两个带电小球悬挂排斥的情境,把库仑定律、共点力平衡和电荷守恒串在一起。命题有三个稳定落点:一是元电荷与电荷守恒,尤其“完全相同的金属球接触后先中和再平分”;二是库仑定律的适用条件与比例运算,通常只做“距离变几倍、电量变几倍”的定性定量判断;三是电场强度的定义式E=F/q与点电荷场强E=kQ/r2的区别,以及电场线疏密、方向、不相交等基本性质。电场强度的叠加只需掌握两种特殊情况:等量异种电荷连线中点场强最大且方向由正指向负,等量同种电荷连线中点场强为零。静电平衡与静电屏蔽则以“导体内部场强为零、净电荷分布在外表面”为核心。 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 电荷与电荷守恒定律 知道两种电荷、元电荷,理解电荷守恒 了解 选择题 库仑定律 会用F=kq1q2/r2计算,知道适用条件 掌握 选择题 电场与电场强度 理解E=F/q和E=kQ/r2,知道场强的矢量性 掌握 选择题 电场线 知道电场线的特点,会由电场线判断场强大小 理解 选择题 电场强度的叠加 会分析等量同种、等量异种电荷的场强分布 理解 选择题 静电平衡与静电屏蔽 知道静电平衡的特点和静电屏蔽的原理 了解 选择题 静电的防止与利用 能判断生产生活中的静电现象属于防止还是利用 了解 选择题 1、电荷 (1)自然界中存在正电荷和负电荷两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. (2)元电荷:最小的电荷量,e=1.6×10-19 C,任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍. (3)元电荷不是电子,也不是质子,电子和质子的电荷量大小都等于元电荷. 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)摩擦起电的实质是电子的转移;感应起电的实质是电荷在导体内部重新分布. (3)完全相同的两个金属球接触后,电荷先中和再平分. 3、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=kq1q2/r2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件:真空中静止的点电荷. 4、电场与电场强度 (1)电场是电荷周围客观存在的一种物质,其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. (2)定义式:E=F/q,此式是定义式,E由电场本身决定,与试探电荷无关. (3)点电荷场强:E=kQ/r2,Q为场源电荷的电荷量. (4)电场强度是矢量,方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向,单位是N/C. 5、电场线 (1)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线,不是真实存在的. (2)电场线的疏密表示电场强度的大小,越密处场强越大. (3)电场线始于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远),任何两条电场线都不相交. (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向. 6、静电平衡与静电屏蔽 (1)处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零. (2)静电平衡时,导体内部的净电荷只分布在导体的外表面,导体表面处的场强方向与表面垂直. (3)处于静电平衡状态的空腔导体(金属网罩)可以使其内部不受外电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽. 7、静电的防止与利用 (1)防止静电危害的常见措施:接地、保持适当湿度、使用导电材料等. (2)静电的利用:静电除尘、静电喷涂、静电复印、激光打印等. 考点一 电荷与电荷守恒定律 例题1 (2026·浙江·模拟)关于元电荷,下列说法正确的是(  ) A.元电荷就是电子 B.元电荷的电荷量为1.6×10-19 C C.元电荷就是质子 D.带电体的电荷量可以是任意数值 例题2 (2026·浙江·模拟)两个完全相同的金属小球,带电荷量分别为+4Q和-2Q,将它们接触后再分开,则两球所带电荷量分别为(  ) A.+Q、+Q B.+2Q、-2Q C.+Q、-Q D.+3Q、+3Q 1. 关于摩擦起电和感应起电,下列说法正确的是(  ) A.摩擦起电创造了电荷 B.感应起电创造了电荷 C.两种方式都是电荷的转移 D.摩擦起电的实质是质子的转移 2. 两个完全相同的不带电金属小球,其中一个带电量为q,另一个不带电,将它们接触后再分开,则每个小球所带的电荷量为(  ) A.q B.q/2 C.2q D.0 3. 已知元电荷e=1.6×10-19 C。下列电荷量中,可能是某带电体所带电荷量的是(  ) A.3.2×10-19 C B.2.5×10-19 C C.1.0×10-19 C D.4.0×10-20 C 考点二 库仑定律 例题1 (2026·浙江·模拟)真空中有两个点电荷,电荷量分别为q1和q2,它们之间的库仑力大小为F。若保持距离不变,将q1变为原来的2倍、q2变为原来的1/2,则它们之间的库仑力大小为(  ) A.F B.2F C.F/2 D.4F 例题2 (2026·浙江·模拟)真空中有两个点电荷,相距0.3 m,电荷量分别为+2×10-6 C和-2×10-6 C。已知k=9.0×109 N·m2/C2,则它们之间的库仑力大小为(  ) A.0.4 N B.0.9 N C.1.6 N D.4 N 1. 关于库仑定律的适用条件,下列说法正确的是(  ) A.适用于任意两个带电体 B.只适用于同种电荷之间 C.适用于真空中静止的点电荷 D.只适用于电荷量相等的点电荷 2. 真空中两个点电荷相距r时相互作用的库仑力为F。若保持电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则库仑力变为(  ) A.F/4 B.F/2 C.2F D.4F 3. 两个点电荷的电荷量分别为+q和+3q,相距r时库仑力为F。若使它们接触后再放回原处,则库仑力变为(  ) A.F/3 B.4F/3 C.F D.3F 考点三 电场强度与电场线 例题1 (2026·浙江·模拟)关于电场强度E=F/q,下列说法正确的是(  ) A.E与F成正比,与q成反比 B.E由电场本身决定,与F、q无关 C.E的方向与负电荷所受电场力的方向相同 D.电场强度是标量 例题2 (2026·浙江·模拟)在电场中某点放入电荷量为2×10-8 C的正电荷,它受到的电场力为4×10-4 N。则该点的电场强度大小为(  ) A.2×10-12 N/C B.5×10-13 N/C C.2×104 N/C D.8×10-12 N/C 1. 下列关于电场线的说法正确的是(  ) A.电场线是真实存在的曲线 B.电场线越密的地方电场强度越大 C.两条电场线可以相交 D.沿电场线方向电场强度一定减小 2. 在点电荷Q产生的电场中,距Q为r处的电场强度大小为E。则距Q为2r处的电场强度大小为(  ) A.E/2 B.E/4 C.2E D.4E 3. 关于电场强度,下列说法正确的是(  ) A.电场中某点的场强方向就是放在该点的电荷所受电场力的方向 B.电场中某点的场强大小与放在该点的试探电荷有关 C.电场强度的单位是N/C D.电场强度只有大小,没有方向 考点四 电场强度的叠加 例题1 (2026·浙江·模拟)真空中两个等量异种点电荷,关于它们连线中点处的电场,下列说法正确的是(  ) A.电场强度为零 B.场强方向由正电荷指向负电荷 C.场强方向由负电荷指向正电荷 D.场强方向与连线垂直 例题2 (2026·浙江·模拟)真空中两个等量同种正点电荷,关于它们连线中点处的电场,下列说法正确的是(  ) A.电场强度最大 B.电场强度为零 C.场强方向指向其中一个电荷 D.场强方向与连线垂直 1. 在正点电荷Q产生的电场中,距Q为r处的电场强度方向(  ) A.指向Q B.背离Q C.与r垂直 D.无法确定 2. 真空中两个点电荷相距0.2 m,电荷量均为+4×10-8 C,k=9.0×109 N·m2/C2。则它们连线中点处的电场强度大小为(  ) A.0 B.3.6×104 N/C C.7.2×104 N/C D.1.44×105 N/C 3. 真空中A、B两点分别固定等量异种点电荷,A带+Q、B带-Q,两点相距2r。则连线中点O处的场强大小为(  ) A.0 B.kQ/r2 C.2kQ/r2 D.4kQ/r2 考点五 静电的防止与利用 例题1 (2026·浙江·模拟)关于处于静电平衡状态的导体,下列说法正确的是(  ) A.导体内部电场强度处处为零 B.金属网罩不能屏蔽外部电场 C.净电荷分布在导体内部 D.导体表面处的场强方向不一定与表面垂直 例题2 (2026·浙江·模拟)下列做法中,属于防止静电危害的是(  ) A.油罐车尾部拖一条接地的铁链 B.静电除尘 C.静电喷涂 D.静电复印 1. 关于静电屏蔽,下列说法正确的是(  ) A.处于静电平衡的空腔导体可以使其内部不受外电场影响 B.静电屏蔽只能屏蔽磁场 C.静电屏蔽没有实际应用 D.只有实心导体才能屏蔽外电场 2. 下列现象中,属于静电利用的是(  ) A.飞机轮胎用导电橡胶制成 B.静电喷漆 C.油罐车尾部拖一条铁链 D.印染车间保持适当的空气湿度 3. 为防止静电危害,下列措施中不合理的是(  ) A.油罐车尾部拖一条接地的铁链 B.印染车间保持适当的空气湿度 C.飞机的轮胎用导电橡胶制成 D.在易燃易爆场所使用绝缘性能良好的塑料容器 训练 1. 关于元电荷,下列说法正确的是(  ) A.元电荷就是电子 B.元电荷的电荷量为1.6×10-19 C C.元电荷就是质子 D.带电体的电荷量可以是任意数值 2. 两个完全相同的金属小球,一个带+6Q,另一个带-2Q,接触后分开。则每个小球所带的电荷量为(  ) A.+4Q B.+2Q C.-2Q D.+Q 3. 真空中两个点电荷相距r时库仑力为F。若保持电荷量不变,使它们之间的距离变为r/2,则库仑力变为(  ) A.F/2 B.2F C.4F D.F/4 4. 真空中两个点电荷的电荷量分别为+2×10-6 C和+3×10-6 C,相距0.3 m,k=9.0×109 N·m2/C2。则它们之间的库仑力大小为(  ) A.0.6 N B.0.9 N C.1.8 N D.6 N 5. 关于电场强度,下列说法正确的是(  ) A.由E=F/q可知,E与F成正比,与q成反比 B.电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相同 C.电场强度是矢量,其方向与正电荷所受电场力的方向相同 D.电场强度的单位是N·C 6. 在电场中P点放入电荷量为4×10-9 C的正电荷,它受到的电场力为2×10-5 N。则P点的电场强度大小为(  ) A.5×103 N/C B.8×1013 N/C C.5×10-4 N/C D.2×103 N/C 7. 一个电子的电荷量大小为1.6×10-19 C,则一个带电荷量为-3.2×10-18 C的物体(  ) A.失去了20个电子 B.得到了20个电子 C.失去了2个电子 D.得到了2个电子 8. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,这是因为(  ) A.验电器带上了负电,两箔片相互排斥 B.验电器带上了正电,两箔片相互排斥 C.摩擦使验电器产生了电荷 D.验电器发生了静电感应,两箔片带同种电荷而相互排斥 9. 真空中两个点电荷之间的库仑力为F,若把其中一个电荷的电荷量变为原来的2倍,同时使它们之间的距离变为原来的2倍,则库仑力变为(  ) A.F/2 B.F C.2F D.4F 10. 在电场中的某点放入电荷量为q的正试探电荷,测得该点的电场强度为E。若换用电荷量为2q的正试探电荷,则该点的电场强度为(  ) A.2E B.E C.E/2 D.4E 11. 点电荷Q产生的电场中,距Q为r处的电场强度为E。则距Q为3r处的电场强度为(  ) A.E/3 B.E/9 C.3E D.9E 12. 真空中有两个等量异种点电荷,关于它们连线中点处的电场,下列说法正确的是(  ) A.电场强度为零 B.场强方向由正电荷指向负电荷 C.场强方向由负电荷指向正电荷 D.场强方向与连线垂直 13. 处于静电平衡状态的导体,下列说法正确的是(  ) A.导体内部电场强度处处为零 B.导体内部电场强度不为零但处处相等 C.净电荷分布在导体内部 D.导体表面处的场强方向不一定与表面垂直 14. 下列措施中,目的是防止静电危害的是(  ) A.静电除尘 B.静电喷涂 C.油罐车尾部安装接地拖链 D.静电复印 15. 两个完全相同的金属小球带同种电荷,电荷量之比为1∶7,相距r时库仑力为F。将它们接触后再放回原处,则库仑力变为(  ) A.4F/7 B.9F/7 C.16F/7 D.7F 16. 用绝缘细线悬挂一个带正电的小球,在其正下方固定一个带负电的小球。若两球之间的库仑引力大小为F,小球的重力为G,则悬线对小球的拉力大小为(  ) A.G+F B.G-F C.F-G D.G 17. 真空中两个点电荷所带电荷量分别为+4×10-8 C和-1×10-8 C,相距0.2 m,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则它们之间的库仑力大小为(  ) A.9×10-5 N B.1.8×10-4 N C.9×10-6 N D.4.5×10-5 N 18. 在电场中某点放入电荷量为q的负电荷,它受到的电场力大小为F、方向向右,则该点的电场强度(  ) A.大小为F/q,方向向右 B.大小为F/q,方向向左 C.大小为qF,方向向左 D.无法确定 19. 关于电场线,下列说法正确的是(  ) A.电场线是电场中真实存在的曲线 B.电场线的疏密表示电场的强弱 C.电场线可以在空间中相交 D.沿电场线方向电场强度一定增大 20. 两个等量正点电荷连线的中垂线上,自连线中点沿中垂线向外移动,电场强度(  ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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学考专题13 静电场及其应用:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,浙江专用)高中物理学业水平考试合格考总复习
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