一轮复习之静电场大集备课件.pptx

1、高考一轮高考一轮复习复习 静电场静电场 2一、一、20182018年年考纲对静电场的要求考纲对静电场的要求主题主题内容内容要求要求考向瞭望考向瞭望电电场场1.物质的电结构、电荷守恒物质的电结构、电荷守恒2.静电现象的解释静电现象的解释3.点电荷点电荷4.库仑定律库仑定律5.静电场静电场6.电场强度、点电荷的场强电场强度、点电荷的场强7.电场线电场线8.电势能、电势、电势能、电势、9.电势差电势差10.匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系11.带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动12.示波管示波管13.常用的电容器常用的电容器14.电容器的电压、电荷量

2、和电容的关系电容器的电压、电荷量和电容的关系1.1.多个电荷库仑力的平衡和场强叠多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题。加问题。2 2利用电场线和等势面确定场强的利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低，电场大小和方向，判断电势高低，电场力变化，电场力的功和电势能的变力变化，电场力的功和电势能的变化等化等3 3带电体在匀强电场中的平衡问题带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题。及其他变速运动的动力学问题。4 4对平行板电容器电容决定因素的对平行板电容器电容决定因素的理解，解决两类有关动态变化的问理解，解决两类有关动态变化的问题。题。3二、全国二、全国1 1卷考点数据统计

3、卷考点数据统计题号题号2014201520162017201814平行板电容器电压、电荷量、电容、场强的关系15匀强电场的等势面、电场线、电场力做功16 库仑定律、 力的合成20 带电油滴在电场中的曲带电油滴在电场中的曲线运动、功能关系线运动、功能关系点电荷的场强公式电势、 电场力做功公式21 点电荷的等势面，电场力做功综合考查匀强电场等势面的特点、功能关系25 复合场中的曲线运动、功能关系、匀强电场的特点带电油滴在电场中直线运动（数学计算能力）（1）带电粒子在电场中的偏转20182018年年全国（全国（新课标新课标I I卷卷） 16.如图，三个固定的带电小球如图，三个固定的带电小球a a、b

4、 b和和c c，相互间的距离分别为，相互间的距离分别为abab=5 cm=5 cm，bcbc=3 cm=3 cm，caca=4 cm=4 cm。小球。小球c c所受库仑力的合力的方所受库仑力的合力的方向平衡于向平衡于a a、b b的连线。设小球的连线。设小球a a、b b所带电荷量的比值的绝对值所带电荷量的比值的绝对值为为k k，则，则（ ）A.A. a a、b b的电荷同号的电荷同号，B B. . a a、b b的电荷异号的电荷异号，C C. . a a、b b的电荷同号的电荷同号，D. D. a a、b b的电荷异号的电荷异号，考点：库仑定律、力的合成考点：库仑定律、力的合成三、三、近三年

5、全国卷高考题展示近三年全国卷高考题展示20182018年全国（新课标年全国（新课标I I卷）卷）2121（多选）（多选）图中虚线图中虚线a a、b b、c c、d d、f f代表匀强电场内间距相等的代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面一组等势面，已知平面b b上的电势为上的电势为2 V2 V。一电子经过一电子经过a a时的动能为时的动能为10 eV10 eV，从，从a a到到d d的过程中克服电场力所做的功为的过程中克服电场力所做的功为6 eV6 eV。下列说法正。下列说法正确的是确的是（ ）A. A. 平面平面c c上的电势为零上的电势为零B. B. 该电子可能到达不了平面该电子可能

6、到达不了平面f fC. C. 该电子经过平面该电子经过平面d d 时，其电势能为时，其电势能为4 eV4 eVD. D. 该电子经过平面该电子经过平面b b 时的速率是经过时的速率是经过d d 时的时的2 2倍倍综合考查：匀强电场等势面的特点、功能关系（易错：综合考查：匀强电场等势面的特点、功能关系（易错：B）20182018年全国（新课标年全国（新课标I I卷）卷）25.（20分）如图，在分）如图，在y0的区域存在方向沿的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场轴负方向的匀强电场，场强大小为强大小为E，在，在y00）的粒子从）的粒子从a a点移动到点移动到b b点，其电势能减小点，其电势能减小

7、W W1 1：若该粒：若该粒子从子从c c点移动到点移动到d d点，其电势能减小点，其电势能减小W W2 2，下列说法正确的是，下列说法正确的是（ ）A. A. 此匀强电场的场强方向一定与此匀强电场的场强方向一定与a a、b b两点连线平行两点连线平行B. B. 若该粒子从若该粒子从M M点移动到点移动到N N点，则电场力做功一定为点，则电场力做功一定为C. C. 若若c c、d d之间的距离为之间的距离为L L，则该电场的场强大小一定为，则该电场的场强大小一定为D. D. 若若W W1 1= =W W2 2，则，则a a、M M 两点之间的电势差一定等于两点之间的电势差一定等于b b、N N

8、 两两点之间的电势差点之间的电势差考查；考查；匀强电匀强电场等势面的特点，和功能关系场等势面的特点，和功能关系20182018年全国（年全国（全国全国IIII卷卷）25.（20分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xoy 平面内平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为轴垂直，宽度为l，磁感应强度的，磁感应强度的大小为大小为B，方向垂直于，方向垂直于xoy 平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为 ，电场强度的大小均为电场强度

9、的大小均为E，方向均沿，方向均沿x轴正方向；轴正方向；M、N为条形区域边界上的两点，为条形区域边界上的两点，它们的连线与它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿点沿y轴正方向射入电轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从点入射的速度从N点沿点沿y轴正方向射出。不计重轴正方向射出。不计重力。力。（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子从）求该粒子从M点射入时速度的大小；点射入时速度的大小；（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与）若该粒子进入磁场时的速度

10、方向恰好与x轴正方向的夹角轴正方向的夹角 为为300，求该粒子的比荷及其从，求该粒子的比荷及其从M点运动到点运动到N点的时间点的时间。20182018年全国（年全国（全国全国3 3卷卷）21如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是Aa的质量比b的大B在t时刻，a的动能比b的大C在t时刻，a和b的电势能相等D在t时刻，a和b的动量大小相

11、等 20182018年全国（年全国（全国全国3 3卷卷）24(12分分)如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速加速后在纸面内水平向右运动，自后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为场的速度大小为v1，并在磁场边界的，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在点射出；乙种离子在MN的中的中点射出；点射出；MN长为长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：。

12、不计重力影响和离子间的相互作用。求：（1）磁场的磁感应强度大小；）磁场的磁感应强度大小；（2）甲、乙两种离子的比荷之比。）甲、乙两种离子的比荷之比。20172017年全国（新课标年全国（新课标I I卷）卷）20在一静止点电荷的电场中，任一点的电势在一静止点电荷的电场中，任一点的电势 与该点到点电荷与该点到点电荷的距离的距离r的关系如图所示。电场中四个点的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和和d的电场强度的电场强度大小分别大小分别Ea、Eb和和Ec。点。点a到点电荷的距离到点电荷的距离ra与点与点a的电势的电势 a已在已在图中用坐标（图中用坐标（ra，a）标出，其余类推。现将一带正点的试探电）

13、标出，其余类推。现将一带正点的试探电荷由荷由a点依次经点依次经b、c点移动到点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分贝为电场力所做的功分贝为Wab、Wbc和和Wcd。下列选项正确的是下列选项正确的是 AEa：Eb=4:1 BEc：Ed=2:1 CWab:Wbc=3:1 DWbc:Wcd=1:320172017年全国（新课标年全国（新课标I I卷）卷）25.（20分）分）真空中存在电场强度大小为真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为竖直向上做匀速直线运动，速度大小

14、为v0，在油滴处于位置，在油滴处于位置A时，时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为点。重力加速度大小为g。（1）油滴运动到）油滴运动到B点时的速度；点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的的大，试给出相应的t1和和v0应满足的条件。已知不

15、存在电场时，油应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离两点间距离的两倍。的两倍。20172017年全国（年全国（全国全国IIII卷卷）25.（20分）如图，两水平面（虚线）之间的距离为分）如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为点将质量为m、电荷量分别为电荷量分别为q和和q（q0）的带电小球）的带电小球M、N先后以相同的初速先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下浸

16、入电场区域，度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下浸入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向离开电场时的速度方向竖直向下；下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场刚离开电场时的动能的时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求。求（1）M与与N在电场中沿水平方向的位移之比；在电场中沿水平方向的位移之比；（2）A点距电场上边界的高度；点距电场上边界的高度；（3）该电场的电场强度大小。）该电场的电场强度大小。【2017新课标卷】2121

17、一匀强电场的方向平行于一匀强电场的方向平行于xOyxOy平面，平面内平面，平面内a a、b b、c c三点的三点的位置如图所示，三点的电势分别为位置如图所示，三点的电势分别为10 V10 V、17 V17 V、26 V26 V。下列说。下列说法正确的是法正确的是A A电场强度的大小为电场强度的大小为2.5V/cm2.5V/cmB B坐标原点处的电势为坐标原点处的电势为1 V1 V C C电子在电子在a a点的电势能比在点的电势能比在b b点的低点的低7eV7eVD D电子从电子从b b点运动到点运动到c c点，电场力做功为点，电场力做功为9eV9eV【2016全国新课标卷】1414一平行板电容

18、器两极板之间充满云母介质，接在恒压一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器直流电源上，若将云母介质移出，则电容器 A A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【2016全国新课标卷】2020如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，如图，一带负电荷的油滴在匀

19、强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点低点P P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知 A AQ Q点的电势比点的电势比P P点高点高 B B油滴在油滴在Q Q点的动能比它在点的动能比它在P P点的大点的大 C C油滴在油滴在Q Q点的电势能比它在点的电势能比它在P P点的大点的大 D D油滴在油滴在Q Q点的加速度大小比它在点的加速度大小比它在P P点的小点的小来源:学 【2016全国新课标卷】1515如图，如图，P P为固定的点电荷，虚线是以为固定的点电荷，虚线是以P P为圆心的两个圆。带

20、电为圆心的两个圆。带电粒子粒子Q Q在在P P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a a、b b、c c为轨迹上的三个点。若为轨迹上的三个点。若Q Q仅受仅受P P的电场力作用，其在的电场力作用，其在a a、b b、c c点的点的加速度大小分别为加速度大小分别为a aa a、a ab b、a ac c，速度大小分别为，速度大小分别为v va a、v vb b、v vc c，则，则 A Aa aa aaab baac c，v va avvc cvvb b B Ba aa aaab baac c，v vb bvvc cvva a C Ca ab ba

21、ac caaa a，v vb bvvc cvva a D Da ab baac caaa a，v va avvc cvvb b【2016全国新课标卷】1515关于静电场的等势面，下列说法正确的是关于静电场的等势面，下列说法正确的是 A A两个电势不同的等势面可能相交两个电势不同的等势面可能相交 B B电场线与等势面处处相互垂直电场线与等势面处处相互垂直 C C同一等势面上各点电场强度一定相等同一等势面上各点电场强度一定相等 D D将一负的试探电荷从电势较高的等势面将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功移至电势较低的等势面，电场力做正功15.如图，直线a、b和c、d

22、是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则A.直线a位于某一等势面内，MNB.直线c位于某一等势面内，MN C.若电子有M点运动到Q点，电场力做正功D.若电子有P点运动到Q点，电场力做负功【2015全国新课标卷】21. 如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M=300。M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示。已知M=N ，P=F，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则A点电荷Q一定在MP的连线上B连接PF的线

23、段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点，电 场力做负功DP大于M【2014全国新课标卷】25.25.（2020分）分）如图，如图，O O、A A、B B为同一竖直平面内的三个点，为同一竖直平面内的三个点，OBOB沿竖直方向，沿竖直方向，BOA=60BOA=600 0,OB= O,OB= OA,A,将一质量为将一质量为m m的小球以的小球以一定的初动能自一定的初动能自O O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过好通过A A点。使此小球带电，电荷量为点。使此小球带电，电荷量为q q（q q0 0），同时加），同时加一匀强电场、场强方向与一匀强电场、场

24、强方向与OABOAB所在平面平行。现从所在平面平行。现从O O点以点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A A点，到达点，到达A A点时的动能是初动能的点时的动能是初动能的3 3倍；若将该小球从倍；若将该小球从O O点点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B B点，且到达点，且到达B B点的动能是初动能的点的动能是初动能的6 6倍。重力加速度大小为倍。重力加速度大小为g g。求。求（1 1）无电场时，小球到达）无电场时，小球到达A A 点时的动能与初动能的比值；点时的动能与初动能的比值；（

25、2 2）电场强度的大小和方向。）电场强度的大小和方向。【2014全国新课标卷】分析分析近几年全国高考卷看出题特点：近几年全国高考卷看出题特点：1 1、 选择题主要以点电荷电场、匀强电场为背景，选择题主要以点电荷电场、匀强电场为背景，考查电场强度、电势和电势能等基本概念考查电场强度、电势和电势能等基本概念，和电，和电场力做功，电势能变化等功能关系问题。场力做功，电势能变化等功能关系问题。 2、计算题主要考察带电粒子在电场中的偏转或、计算题主要考察带电粒子在电场中的偏转或匀变速直线。且该题通常是电场与磁场、力学规匀变速直线。且该题通常是电场与磁场、力学规律综合形式考查，且以压轴题的方式出现，对学律

26、综合形式考查，且以压轴题的方式出现，对学生的数学计算能力，生的数学计算能力，分析推理能力要求较高。分析推理能力要求较高。（我们要抓基础、固本源，保基础分）我们要抓基础、固本源，保基础分）本章复习本章复习 要求：要求：2 2、理解电场强度、电场线、电势、电势差、理解电场强度、电场线、电势、电势差、等势面、电势能重要的概念。等势面、电势能重要的概念。1 1、掌握库仑定律。、掌握库仑定律。3 3、能用电场线来判断电荷在电场中受的到电场、能用电场线来判断电荷在电场中受的到电场力力F F电电的方向、电场强度的方向、电场强度E E的强弱与方向、判断电势的强弱与方向、判断电势的高低、判决电荷电势能的增加与减

27、少、判断电场的高低、判决电荷电势能的增加与减少、判断电场力做功等。力做功等。5 5、结合动力学知识结合动力学知识掌握带电粒子在电场中的加速掌握带电粒子在电场中的加速与偏转的计算。与偏转的计算。4 4、会判断平行板电容器中的会判断平行板电容器中的Q Q、U U、E E等的变化。等的变化。四、复习安排（共12课时）第1单元 电场力的性质 3课时 第2单元 电场能的性质 3课时第3单元 电容器 1课时 第4单元 带电粒子在电场中的运动 3课时单元检测、讲评 2课时五、复习内容库仑定律库仑定律 1内容：内容： 中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它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

28、成们的电荷量的乘积成 ，与它们的距离的二次方成，与它们的距离的二次方成 ，作，作用力的方向在它们的连线上。用力的方向在它们的连线上。 3适用条件：适用条件： 中的中的 。 4库仑力的方向：库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互电荷相互 ，为，为 ；异种电荷相互；异种电荷相互 ，为，为 。库仑定律库仑定律1 1、电场强度、电场强度E E：电荷在电场中受到的电场力与：电荷在电场中受到的电场力与电荷量的比值。电荷量的比值。（2 2）电场强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关 qFE （1 1）定义式）定义式电场强度电场强度（3 3）电场强

29、度是矢量，方向）电场强度是矢量，方向 。（4 4）点电荷的场强：）点电荷的场强：2rQkE=（5 5）场强的叠加：）场强的叠加：1 1、判断电场强度大小的方法。、判断电场强度大小的方法。(1）根据公式判断： 定义式qFE= 真空中点电荷形成的电场2rQkE=匀强电场E=U/d( (2 2）根据电场线判断：）根据电场线判断：电场线密集的地方场强大，电电场线密集的地方场强大，电场线稀疏的地方场强小。场线稀疏的地方场强小。 (3 (3）根据等势面判断：（等差）等势面密的地方）根据等势面判断：（等差）等势面密的地方场场强大，疏的地方场强小强大，疏的地方场强小2 2、判断电场强度方向的几种方法：、判断电

30、场强度方向的几种方法：方法一方法一: :根据规定，正电荷所受电场力的根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；方向即是该点的场强方向；方法二方法二: :电场线上每一点的切线方向即是电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；该点的场强方向；方法三方法三: :电势降低最快的方向就是场强的电势降低最快的方向就是场强的方向。方向。 电场线电场线 1定义：定义： 为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的一些曲线，曲线上每一点的 跟该点的场强方向一致，这些线成为电场线。跟该点的场强方向一致，这些线成为电

31、场线。 2静电场电场线的特点静电场电场线的特点 (1)电场线假象的电场线假象的 (2)不闭合：不闭合：电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处；电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处； (3)不相交：不相交：电场线在电场中电场线在电场中 ； (4)电场线与等势面垂直相交，电场线与等势面垂直相交，电场线垂直于导体表面电场线垂直于导体表面。 3应用：应用： (1)已知电场线可以判定场强的大小方向已知电场线可以判定场强的大小方向 (2)已知电场线可以判定电势的高低，可以画出等势面已知电场线可以判定电势的高低，可以画出等势面 4几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线对电场线

32、的理解及应用对电场线的理解及应用 1.孤立点电荷的电场孤立点电荷的电场 (1)正正(负负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内内)。 (2)离点电荷越近，电场线越密离点电荷越近，电场线越密(场强越大场强越大)； (3)以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，但方向不同。在此球面上场强大小相等，但方向不同。2两种等量点电荷的电场比较两种等量点电荷的电场比较O点最小，向外先点最小，向外先变大后变小变大后变小O点最大，向外点最大，向外逐渐减小逐渐减小沿中垂线由沿中垂线由O点点向外场

33、强大小向外场强大小沿连线先变小，再沿连线先变小，再变大变大沿连线先变沿连线先变小，再变大小，再变大连线上的场强大小连线上的场强大小为零为零最小，指向负最小，指向负电荷一方电荷一方连线中点连线中点O处处的场强大小的场强大小等量同种点电荷等量同种点电荷等量异种点电荷等量异种点电荷比较比较 3电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系 一般情况一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合不会与电场线重合.只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。 (1)电场线为直线；电场线为直线； (2)

34、电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行；电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； (3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行。平行。库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题 2.（20182018年年全国全国I I卷卷）如图，三个固定的带电小球如图，三个固定的带电小球a a、b b和和c c，相，相互间的距离分别为互间的距离分别为abab=5 cm=5 cm，bcbc=3 cm=3 cm，caca=4 cm=4 cm。小球。小球c c所受所受库仑力的合力的方向平行于库仑力的合力的方向平行于a

35、 a、b b的连线。设小球的连线。设小球a a、b b所带电荷所带电荷量的比值的绝对值为量的比值的绝对值为k k，则，则（ ）A.A. a a、b b的电荷同号的电荷同号，B B. . a a、b b的电荷异号的电荷异号，C C. . a a、b b的电荷同号的电荷同号，D. D. a a、b b的电荷异号的电荷异号，库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题3一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性良好，内部一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性良好，内部有两个完全相同的弹性金属小球有两个完全相同的弹性金属小球A和和B，带电量分别为，带电量分别为9Q和和Q，两小球从图，两小球从图2所示位置由静止释放

36、，那么，所示位置由静止释放，那么，两小球再次经过图中原静止释放位置时，两小球再次经过图中原静止释放位置时，A球的瞬时球的瞬时加速度为释放时的加速度为释放时的 ( A ) ()库伦定律和电荷分配规律库伦定律和电荷分配规律 (2)三个自由点电荷的平衡问题：三个自由点电荷的平衡问题： 条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。 规律：规律：“三点共线三点共线”三个点电荷分布在同一条直线三个点电荷分布在同一条直线上；上；“两同夹异两同夹异”正负电荷相

37、互间隔；正负电荷相互间隔； “两大夹小两大夹小”中间电荷的电荷量最小；中间电荷的电荷量最小； “近小远大近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷中间电荷靠近电荷量较小的电荷。例3、两个可自由移动的点电荷分别在两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如右图两处，如右图所示。所示。A处电荷带正电处电荷带正电Q1，B处电荷带负电处电荷带负电Q2，且，且Q24Q1，另取一个可以自由移动的点电荷另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线，放在直线AB上，欲上，欲使整个系统处于平衡状态，则使整个系统处于平衡状态，则(A) AQ3为负电荷，且放于为负电荷，且放于A左方左方 BQ3为负电荷，且放于为负电荷，且放

38、于B右方右方 CQ3为正电荷，且放于为正电荷，且放于A与与B之间之间 DQ3为正电荷，且放于为正电荷，且放于B右方右方例4、如图所示三个点电荷、如图所示三个点电荷q1、q2、q3在同一条直线上，在同一条直线上，q2和和q3的距离为的距离为q1和和q2距离的两倍，每个点电荷所受静距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比之比q1q2q3为为 (A)A(9)4(36) B9436 C(3)2(6) D326电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加1、电荷A、B带有等量的正电荷，左右放置一负电荷q放在两者连线的中点

39、，恰能达到平衡现将电荷B十分缓慢地向右移动，电荷q将如何运动（ ） A、不动 B、向左运动 C、向右运动 D、可能向左运动，也可能向右运动2 2、20132013课标全国卷课标全国卷如图，一半径为如图，一半径为R R的圆盘上均匀分的圆盘上均匀分布着电荷量为布着电荷量为Q Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c c的轴线上有的轴线上有a a、b b、d d三个点，三个点，a a和和b b、b b和和c c、c c和和d d间的距离均为间的距离均为R R，在，在a a点处有点处有一电荷量为一电荷量为q q( (q q0)0)的固定点电荷。已知的固定点电荷。已知b b点处的场强

40、为零，则点处的场强为零，则d d点处场强的大小为点处场强的大小为( (k k为静电力常量为静电力常量)()(B B) )2RqQkC.23RqkA.2910RqkB .299RqQkD.电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加3如图所示，以如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，等量正、负点电荷分别放置在，等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆两处时，在圆心心O处产生的电场强度大小为处产生的电场强度大小为E。现改变。现改变a处点电荷的位置，处点电荷的位置，使使O点的电场强度改变，下列叙述正确的是点的电场强度改变，下列叙述正确的是() A移

41、至移至c处，处，O处的电场强度大小不变，方向沿处的电场强度大小不变，方向沿OeB移至移至b处，处，O处的电场强度大小减半，方向沿处的电场强度大小减半，方向沿Od C移至移至e处，处，O处的电场强度大小减半，方向沿处的电场强度大小减半，方向沿Oc D移至移至f处，处，O处的电场强度大小不变，方向沿处的电场强度大小不变，方向沿Oc电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加4如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度两点电场强度和电势均相同的是和电势均相同的是(C)电场强

42、度的计算与叠加电场强度的计算与叠加 5.如图所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷如图所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D，四个点电荷的带电量均为，四个点电荷的带电量均为q，其中点电荷，其中点电荷A、C带带正电，点电荷正电，点电荷B、D带负电，试确定过正方形中心带负电，试确定过正方形中心O并与正方并与正方形垂直的直线上到形垂直的直线上到O点距离为点距离为x的的P点处的电场强度的大小和点处的电场强度的大小和方向。方向。 答案答案场强为零场强为零电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加6、如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，

43、过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷q，则q在A点所受的电场力为(B)方向向左,42RkQqC.方向向上,2RkQqA.方向向上,422RkQqB .不能确定D.电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加6如图所示，电量为如图所示，电量为q和和q的点电荷分别位于正方体的顶的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有点，正方体范围内电场强度为零的点有 ()A体中心、各面中心和各边中点体中心、各面中心和各边中点B体中心和各边中点体中心和各边中点C各面中心和各边中点各面中心和各边中点D体中心和各面中心体中心和各面中心解析：由点电荷的场强公式及电荷

44、的对称分布，可推断出在解析：由点电荷的场强公式及电荷的对称分布，可推断出在正方体范围内电场强度为零的点为体中心和各面中心。正方体范围内电场强度为零的点为体中心和各面中心。答案：答案：D电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加图图6111转换研究对象，用“补偿法”求解电场强度利用补偿法和对称性就可以把线性带电体转换利用补偿法和对称性就可以把线性带电体转换成易于求解的点电荷，这样通过转换研究对象，成易于求解的点电荷，这样通过转换研究对象，就可以把复杂的问题用简单的方法求解就可以把复杂的问题用简单的方法求解思路思路立现立现有缺口的带电圆环有缺口的带电圆环点电荷点电荷转换转换对象对象图图4答案：答案：

45、A 小结小结求合场强的两种常用方法：求合场强的两种常用方法： (1)对称法：利用带电体电荷分布具有对称性，或带电体产生的对称法：利用带电体电荷分布具有对称性，或带电体产生的电场具有对称性的特点求合场强的方法。电场具有对称性的特点求合场强的方法。 (2)补偿法：题给条件建立的模型补偿法：题给条件建立的模型A不是一个完整的标准模型，不是一个完整的标准模型，这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充条件建立另一个这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充条件建立另一个容易求解的模型容易求解的模型B，并且模型，并且模型A与模型与模型B恰好组成一个完整的标准模恰好组成一个完整的标准模型，这样求解模型

46、型，这样求解模型A的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题。的差值问题。电场力做功与电势能电场力做功与电势能 1静电力做功静电力做功 (1)特点：静电力做功与特点：静电力做功与 无关，只与无关，只与 有关。有关。 (2)计算方法计算方法 WqEd，只适用于，只适用于匀强电场匀强电场，其中，其中d为沿为沿 的距离。的距离。 WABqUAB，适用于，适用于 。 2电势能电势能 (1)定义：电荷在定义：电荷在 中具有的势能，数值上等于将电荷从该点中具有的势能，数值上等于将电荷从该点 移到移到 位置时静电力所做的功。位置时静电力所做的功。 (2)静电

47、力做功与电势能变化的关系：静电力做功与电势能变化的关系： 静电力做的功等于静电力做的功等于 ，即，即WABEpAEpBEp。电场力做功与电势能电场力做功与电势能 1电势电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的定义：试探电荷在电场中某点具有的 与它的与它的 的比值。的比值。 (2)定义式：定义式： 。 (3)矢标性：电势是矢标性：电势是 ，有正负之分，其正，有正负之分，其正(负负)表示该点电表示该点电势比势比 高高(低低)。 (4)相对性：电势具有相对性：电势具有 ，同一点的电势因选取，同一点的电势因选取 的不同而不同。的不同而不同。电势和等势面电势和等势面 2等势面等势面 (1)定义：电场

48、中定义：电场中 的各点组成的面。的各点组成的面。 (2)四个特点四个特点 等势面一定与等势面一定与 垂直。垂直。 在在 上移动电荷时电场力不做功。上移动电荷时电场力不做功。 电场线方向总是从电场线方向总是从 的等势面指向的等势面指向 的等势面。的等势面。 等差等势面越密的地方电场强度等差等势面越密的地方电场强度 ，反之，反之 。等势面等势面甲 等量异号点电荷的电场乙 等量同号点电荷的电场丙 正点电荷的电场丁 孤立带电体的电场图1-4-9电场线与等势面分布电势差，匀强电场中电势差与电场强度的关系电势差，匀强电场中电势差与电场强度的关系 1电势差电势差 (1)定义：电荷在电场中，由一点定义：电荷在

49、电场中，由一点A移到另一点移到另一点B时，时， 与移与移动的电荷的动的电荷的 的比值。的比值。 (2)定义式：定义式：UAB 。 (3)电势差与电势的关系：电势差与电势的关系：UAB ，UABUBA。 (4)影响因素：电势差影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做及电场力做的功的功WAB ，与零电势点的选取，与零电势点的选取 。 2匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)电势差与场强的关系式：电势差与场强的关系式：UABEd，其中，其中d为电场中两点间为电场中两点间 的距离。的距离。 (2)电场强度的

50、方向和大小：电场中，场强方向是指电场强度的方向和大小：电场中，场强方向是指 最快最快的方向。在匀强电场中，场强在数值上等于沿的方向。在匀强电场中，场强在数值上等于沿 方向每单位距离上方向每单位距离上降低的电势。降低的电势。电势差，匀强电场中电势差与电场强度的关系电势差，匀强电场中电势差与电场强度的关系电势高低及电势能大小的判断方法电势高低及电势能大小的判断方法1.电势高低的判断电势高低的判断依据电场依据电场力做功力做功沿电场线方向电势逐渐降低沿电场线方向电势逐渐降低依据电场依据电场线方向线方向判断方法判断方法判断角度判断角度依据电势依据电势能的高低能的高低正电荷在电势较高处电势能大，负电正电荷