（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第三册9.4静电的防止与利用 知识点归纳（附同步练习+答案）.docx

1、静电的防止与利用静电的防止与利用重难点重难点题型题型分值分值重点各种电场的电场线分布选择计算6-8 分难点利用电场线解决问题知识脉络：知识精讲：电场线电场线1.1. 定义定义电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， 曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向。如图所示。2.2. 特点特点电场线是由法拉第首先引入和使用的，是描述电场的重要工具。（1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远处或负电荷，不是闭合曲线。（2）电场线在电场中不相交，不闭合。若电场线在某点相交，则交点相对两条电场线有两个切线方向，该点的电场强度方向有两个，这是不可能的。（3）在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密

2、集，电场强度较小的地方电场线较稀疏，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。如图中，由于A点处的电场线比B点处的密，可知EAEB。（4）电场线是人为画出的，是为了形象描述电场而假想的一些线（实际并不存在）。3.3. 几种常见电场的电场线分布特征几种常见电场的电场线分布特征（1）孤立的点电荷电场：a. 离点电荷越近，电场线越密，场强越大b. 以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。（2）匀强电场的电场线是平行等距的直线。注意：常见电场线的记忆：“光芒四射”正电荷，“万箭穿心”负电荷，等量同号“蝶双飞”，等量异号“灯光耀眼”4.4. 两种等量点电

3、荷的电场分析两种等量点电荷的电场分析等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O点最小，但不为零O点为零中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点最小， 向外先变大后变小关于O点对称位置的电场强度A与A、B与B、C与C等大同向等大反向5.5. 电场线的应用电场线的应用判断电场强度的大电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，小进而可判断电荷受力大小和加速度的大小判断电场力的方向正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反核心知识二：静电平衡静电平衡1.1. 静电平衡静电平衡（1）定义：导体中没有电荷定向移动的状态

4、。（2）特点：导体内部场强处处为零。电荷只分布在导体的外表面上。导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。2.2. 静电平衡的分析静电平衡的分析（1）自由电荷的移动：导体刚放入电场E0中的瞬间，导体中的自由电荷受电场力F的作用，产生定向运动（如图甲），同时在导体中产生一个与E0方向相反的附加电场E（如图乙）。这两个电场叠加，使导体内部电场E减弱。（2）电场叠加：当E0E时，导体内合场强为零，即E=0（如图丙），自由电荷受合力也为零，这时导体中无电荷定向移动，即达到了静电平衡状态。（3）结论：处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零。导体内部场强为零指的是外部电场和附加电场的合场强为零，其效果相互

5、抵消。3.3. 静电屏蔽静电屏蔽当中空的导体达到静电平衡时，内部无电场，因而导体的外壳会对其内部起屏蔽作用，使它内部不受电场影响的现象。归纳总结：1.1. 电场线特点：电场线特点：（1）电场线实际不存在。（2）电场线的切线方向电场强度的方向；电场线的疏密程度电场强度的大小，电场线越密的地方，电场强度越大，电场线越稀的地方，电场强度越小。注意：仅由一条电场线不能判定电场强度的大小。如图所示是一条水平向右的电场线， 我们只能确定三点的电场强度方向都为水平向右，但不能判断三点电场强度的大小。若该电场线是左边某正点电荷发出的，则有EaEbEc；若该电场线是右边某负点电荷发出的，则有EaEbFB，故 B

6、 正确；由amF知，aF，而FE，EAEB，所以aAaB，故 C 错；负电荷在B点受到的静电力的方向与B点电场强度的方向相反，故 D 错误。故选 B。6. 【答案】D【解析】当导体球壳接地时，壳内电荷在壳外表面所产生的感应电荷流入大地，这时壳内电荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外（包含导体壳层）任一点的合场强为零。故选项 D 正确。7. 【答案】289kqL【解析】图甲所示的电场线分布与图乙中虚线（两点电荷连线的中垂线）右侧的电场线分布相同，因此P（2L，0）点的电场强度与乙图中正、负电荷连线上正电荷右侧L处电场强度相同，此处有两个电场，正电荷电场E12kqL，方向向右，负电荷的电场E229k

7、qL，方向向左，两个电场的合电场强度就是P点电场强度EE1E2289kqL。8. 【答案】（1）1. 0106C正电荷（2）12. 5 m/s2（3）4. 5103J【解析】（1）小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，如图所示，由共点力平衡条件有：FqEmgtan解得：qEmgtan1. 0106C电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷。（2）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有：cosmgma解得：acosg12. 5 m/s2.（3）在t0. 20 s 的时间内，小球的位移为：l21at20. 25 m小球运动过程中，电场力做的功为：WqElsinmglsintan4. 5103J