2018-2019学年高中物理沪科版选修3-1第1章 章末复习课 (2份打包)

[巩固层·知识整合] [体系构建] [核心速填] 1．电荷 (1)三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电． (2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． (3)元电荷：电荷的多少叫作电荷量，通常把e＝1.6×10－19 C的电荷量叫作元电荷． 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． 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＝k. (3)适用条件：真空中静止的点电荷． [提升层·能力强化] 电荷守恒定律和库仑定律 1．电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一，它也可以表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷量的代数和总是保持不变． 2．库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷，电荷间的相互作用力称为静电力或库仑力，空间中有多个电荷时，某电荷受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和． 3．电荷守恒定律与库仑定律相结合的命题方式在高考中时有出现，是高考热点之一． 　(多选)两个半径相同的金属小球，带电荷量之比1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的(　　) A.　　　 B. C. D. CD　[设两金属小球所带电荷量分别为q和7q，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4q，所以库仑力是原来的.故C、D正确，A、B错误．故选CD.].当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为3q，所以库仑力是原来的 解决本题的关键掌握库仑定律的公式F＝k，注意两个金属小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷． [针对训练] 1．(多选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为(　　) 【导学号：69682033】 A．5∶2 B．5∶4 C．5∶6 D．5∶9 BD　[它们在相距一定距离时相互作用力为F1＝kF1，则F1∶F2为5∶9，故B、D正确，A、C错误．]＝F1，则F1∶F2为5∶4，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2＝k＝；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2＝k 2．有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量－Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B间的相互作用力变为原来的多少？ 【解析】　C与A、B反复接触，最后A、B、C三球电荷量均分， 即qA′＝qB′＝qC′＝＝2Q A、B间的作用力F′＝k·＝ 原来A、B间作用力F＝k·.＝，所以＝ 【答案】　 三电荷平衡模型 1．建模背景：力的平衡是历年来考试的重点和热点，三个电荷在它们之间库仑力作用下均处于平衡状态，称之为三电荷平衡模型．三电荷平衡模型题型是典型的力电结合的综合题型． 2．模型特点 (1)三点共线：三个点电荷一定分布在一条直线上． (2)两同夹异：两侧的点电荷电性相同，中间的点电荷的电性与两侧的相反． (3)两大夹小：处于中间的点电荷的带电量较小． (4)近小远大：三个点电荷中电荷量较小的两个点电荷距离较近． 　如图1­1所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态．问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？ 图1­1 【解析】　根据平衡条件判断，C应带负电，放在A的左边且和AB在一条直线上．设C带电荷量为q，与A点相距为x，则以A为研究对象，根据库仑定律和平衡条件，得： k， ＝k 以C为研究对象，则k， ＝k 解得：x＝Q， r＝0.2 m，q＝－ 故C应放在A的左边0.2 m处，带电荷量为－Q. 【答案】　C应带负电，放在A的左边0.2 m处，带电荷量为－Q. 三个自由点电荷平衡的规律可概括为：三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大. [针对训练] 3．两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图1­2所示．A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则(　　) 【导学号：69682034】 图1­2 A．Q3为负电荷，且放于A左方 B．Q3为负电荷，且放于B右