2027物理步步高 大一輪復(fù)習(xí)第九章　第42課時(shí)　庫侖定律　電場強(qiáng)度

第九章

靜電場考情分析試題情境生活實(shí)踐類人體帶電頭發(fā)散開，尖端放電，避雷針，靜電吸附，直線加速器，示波器，靜電加速器學(xué)習(xí)探究類觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象，探究電荷間的作用力的影響因素，庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)，模擬電場線，觀察電容器的充、放電現(xiàn)象庫侖定律電場強(qiáng)度第42課時(shí)1.掌握庫侖定律的內(nèi)容及條件，并會(huì)用來解決問題。2.理解電場強(qiáng)度的定義，并會(huì)計(jì)算電場強(qiáng)度的大小，判斷電場強(qiáng)度方向。3.理解電場線的特點(diǎn)，會(huì)用電場線的特點(diǎn)解決相關(guān)問題。4.知道靜電的防止及利用。目標(biāo)要求考點(diǎn)一電荷守恒定律庫侖定律考點(diǎn)二電場強(qiáng)度內(nèi)容索引考點(diǎn)三電場線的理解及應(yīng)用課時(shí)精練考點(diǎn)四靜電的防止與應(yīng)用電荷守恒定律庫侖定律考點(diǎn)一電荷守恒定律內(nèi)容電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量_________三種起電方式摩擦起電、_____起電、接觸起電實(shí)質(zhì)物體_________元電荷e=__________C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的_____倍比荷保持不變感應(yīng)得失電子1.60×10-19整數(shù)電荷量質(zhì)量點(diǎn)電荷代表帶電體的有一定電荷量的點(diǎn)，忽略帶電體的___________及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響的理想化模型庫侖定律內(nèi)容_____中兩個(gè)靜止_______之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成_____，與它們的距離的二次方成____，作用力的方向在它們的連線上表達(dá)式條件①________；②___________大小、形狀真空點(diǎn)電荷正比反比9.0×109真空中靜止點(diǎn)電荷

討論交流答案

不等于兩個(gè)帶電金屬球距離較近，不能看作點(diǎn)電荷，要考慮表面電荷的重新分布，如圖所示。

(多選)(2025·河北卷·8)如圖，真空中固定在絕緣臺(tái)上的兩個(gè)相同的金屬小球A和B，帶有等量同種電荷，電荷量為q，兩者間距遠(yuǎn)大于小球直徑，兩者之間的靜電力大小為F。用一個(gè)電荷量為Q的同樣的金屬小球C先跟A接觸，再跟B接觸，移走C后，A和B之間的靜電力大小仍為F，則Q∶q的絕對值可能是A.1 B.2 C.3 D.5√√

(來自教材改編)(2026·江蘇鎮(zhèn)江市檢測)如圖所示，用兩根同樣長的絕緣細(xì)繩把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在一點(diǎn)，兩小球靜止時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為α和β，α<β，兩小球均可視為點(diǎn)電荷，則A.小球A的質(zhì)量大于小球B的質(zhì)量B.小球A的電荷量大于小球B的電荷量C.小球A受到的拉力小于小球B受到的拉力D.小球A受到的庫侖力小于小球B受到的庫侖力√

如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電荷量為+Q，B帶電荷量為-9Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在靜電力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為A.正電，B的右邊0.4m處B.正電，B的左邊0.2m處C.負(fù)電，A的左邊0.2m處D.負(fù)電，A的右邊0.2m處√

1.庫侖力作用下的平衡問題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一樣，只是在原來受力分析的基礎(chǔ)上多了庫侖力，具體步驟如下：2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題(1)平衡條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為零的位置。(2)平衡規(guī)律：返回考點(diǎn)二電場強(qiáng)度電場(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有_________電場強(qiáng)度定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的________與它的_______的比值定義式：E=____；單位：N/C或_____方向：規(guī)定_______在電場中某點(diǎn)所受靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場強(qiáng)度的方向力的作用靜電力F電荷量q

V/m正電荷點(diǎn)電荷的電場方向：對于正點(diǎn)電荷的電場，方向背離正點(diǎn)電荷；對于負(fù)點(diǎn)電荷的電場，方向指向負(fù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則

(來自教材改編)(2025·湖南永州市檢測)真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.7m，如圖甲所示。在A點(diǎn)放一個(gè)帶正電的試探電荷，在B點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷，A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到靜電力的方向都跟x軸正方向相同，靜電力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。忽略A、B間的作用力。下列說法正確的是A.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為0.25N/CB.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向C.點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為0.3mD.點(diǎn)電荷Q是正電荷√

√

返回考點(diǎn)三電場線的理解及應(yīng)用畫出以下幾種電場的電場線。答案1.電場線的特征(1)電場線是_____的，在實(shí)際電場中_______。(2)電場線起始于___電荷(或無限遠(yuǎn))，終止于_______(或負(fù)電荷)。靜電場的電場線_______。(3)電場線不_____，也不_____。(4)電場線的_________反映電場的強(qiáng)弱。(5)電場線不表示電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的_____。假想不存在正無限遠(yuǎn)不閉合相交相切疏密程度軌跡比較等量異種點(diǎn)電荷等量正點(diǎn)電荷電場線分布圖

電荷連線上的電場強(qiáng)度沿連線先變___后變____O點(diǎn)______，但________O點(diǎn)為____2.兩種等量點(diǎn)電荷電場線的比較小大最小不為零零比較等量異種點(diǎn)電荷等量正點(diǎn)電荷中垂線上的電場強(qiáng)度O點(diǎn)_____，向外逐漸_____O點(diǎn)_____，向外_______________關(guān)于O點(diǎn)對稱位置的電場強(qiáng)度A與A'、B與B'、C與C'等大_____等大_____最大減小最小先變大后變小同向反向下列三個(gè)問題中帶電粒子只受靜電力作用。(1)當(dāng)電場線是直線時(shí)，帶電粒子一定能沿著電場線運(yùn)動(dòng)嗎？討論交流答案

不一定。(2)當(dāng)電場線是曲線時(shí)，帶電粒子可能沿著電場線運(yùn)動(dòng)嗎？答案

不可能。(3)若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場線重合，必須滿足什么條件？答案

①電場線是直線；②帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線。

(多選)電場線能直觀地反映電場的分布情況。如圖是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場；O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D分別是兩電荷連線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)。則A.E、F兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B.A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不同C.B、O、C三點(diǎn)中，O點(diǎn)電

場強(qiáng)度最小D.從C點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的電子加速度逐漸增大√√

等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上的點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同且與兩點(diǎn)電荷連線平行，由于E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)，則其電場強(qiáng)度大小也相等，故A正確；根據(jù)對稱性可知，A、D兩點(diǎn)處電場線疏密程度相同，則A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，由題圖甲可知，A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同，故B錯(cuò)誤；由題圖可知，B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)處的電場線最稀疏，電場強(qiáng)度最小，故C正確；由題圖可知，電子從C點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，電場強(qiáng)度逐漸減小，則靜電力逐漸減小，由牛頓第二定律可知電子的加速度逐漸減小，故D錯(cuò)誤。[變式]

(2025·云南麗江市二模)如圖所示是一對不等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布圖，左側(cè)點(diǎn)電荷帶電荷量為+2q，右側(cè)點(diǎn)電荷帶電荷量為-q，P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對稱。下列說法中正確的是A.P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.在兩點(diǎn)電荷連線上，中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度最小D.在M點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)正的試探電荷，該試探電荷不會(huì)沿電場線通過

P點(diǎn)√

根據(jù)題圖及對稱性可知，P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但是方向不同，故P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相同，故A錯(cuò)誤；M點(diǎn)處的電場線比N點(diǎn)處的電場線密集，則M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；由電場線分布可知，在兩點(diǎn)電荷連線上，中點(diǎn)處的電場線不是最稀疏的，則電場強(qiáng)度不是最小，故C錯(cuò)誤；因MP之間的電場線是曲線，則在M點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)正的試探電荷，該試探電荷不會(huì)沿電場線通過P點(diǎn)，故D正確。返回考點(diǎn)四靜電的防止與應(yīng)用靜電平衡(1)定義：導(dǎo)體放入電場中，附加電場與原電場的電場強(qiáng)度在導(dǎo)體內(nèi)部大小相等且方向相反，使得疊加電場強(qiáng)度為零時(shí)，自由電荷不再發(fā)生__________，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)①導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度__________②導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面③導(dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面_____④導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上⑤在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有凈電荷定向移動(dòng)處處為零垂直尖端放電導(dǎo)體尖端周圍電場使空氣_____，電離出的與導(dǎo)體尖端電荷符號(hào)相反的電荷與尖端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷靜電屏蔽處于電場中的封閉金屬殼，由于內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為____，從而外電場對殼內(nèi)儀器不會(huì)產(chǎn)生影響電離零

√√

返回課時(shí)精練精練高頻考點(diǎn)提升關(guān)鍵能力對一對題號(hào)12345678答案DBBBAACD題號(hào)91011答案BCBCD答案12345678910111.(2024·江蘇卷·1)在靜電場中有a、b兩點(diǎn)，試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關(guān)系，則a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1√1234567891011答案基礎(chǔ)落實(shí)練1234567891011答案

2.(2025·陜晉青寧卷·1)某同學(xué)繪制了四幅靜電場的電場線分布圖，其中可能正確的是√

靜電場中電場線不相交、不閉合，故A、C錯(cuò)誤；結(jié)合等勢面分析，等勢面與電場線垂直且等差等勢面的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，由此推知若電場線相互平行，應(yīng)等間距，故D錯(cuò)誤；B中電場線是正電荷周圍電場線分布的部分圖像，故B正確。1234567891011答案3.(2025·陜西安康市模擬)將一不帶電的導(dǎo)體P置于勻強(qiáng)電場中后，導(dǎo)體周圍的電場線分布示意圖如圖所示。對導(dǎo)體P及其周圍電場的判斷正確的是A.Ea>Eb，φa<φbB.導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷形成的電場在c點(diǎn)處的電場強(qiáng)

度等于在d點(diǎn)處的電場強(qiáng)度C.將一正試探電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電勢能增加D.導(dǎo)體P左側(cè)表面的電勢高于右側(cè)表面的電勢1234567891011√答案1234567891011答案

電場線越密集的地方，電場強(qiáng)度越大，則有Ea>Eb，處于靜電平衡下的導(dǎo)體，其表面為等勢面，由于沿著電場線方向電勢逐漸降低，則有φa>φb，故A、D錯(cuò)誤；由于導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度處處為零，則導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷形成的電場在導(dǎo)體內(nèi)各處的電場強(qiáng)度大小與該處的外電場的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反，而外電場為勻強(qiáng)電場，則c點(diǎn)處的電場強(qiáng)度等于d點(diǎn)處的電場強(qiáng)度，故B正確；由于φa>φb，則將一正試探電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢能減少，故C錯(cuò)誤。4.(八省聯(lián)考·四川·4)X、Y、Z為大小相同的導(dǎo)體小球，X、Y所帶電荷量均為q，Z所帶電荷量為-5q。X、Y均放置在光滑絕緣水平面上，Y固定在P點(diǎn)，X與絕緣輕彈簧一端相連，彈簧另一端固定，此時(shí)X靜止在平衡位置O點(diǎn)，如圖所示，將較遠(yuǎn)處的Z移近，先與X接觸，然后與Y接觸，再移回較遠(yuǎn)處，在此過程中，一直保持不變的是A.X的平衡位置B.Z的電荷種類C.Y對X的庫侖力方向D.X、Y系統(tǒng)的電勢能√1234567891011答案1234567891011答案

1234567891011答案

1234567891011答案√1234567891011答案

6.如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為一根光滑絕緣細(xì)桿，放在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，a、b、c三點(diǎn)所在水平直線平行于兩點(diǎn)電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩點(diǎn)電荷的連線上。下列說法中正確的是A.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向水平向右B.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度與c點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.套在細(xì)桿上的帶電小環(huán)以某一豎直向下的初速度釋放后，將做勻速直

線運(yùn)動(dòng)√1234567891011答案1234567891011答案

如圖所示，根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布可知，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向水平向右，故A正確；由對稱性可知，a、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同、方向不同，故B錯(cuò)誤；b點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度，而兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度小于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度，則b點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；套在細(xì)桿上的帶電小環(huán)以某一豎直向下的初速度釋放后，由于豎直方向只受重力，靜電力垂直細(xì)桿方向，則小環(huán)將做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。7.(2025·四川達(dá)州市模擬)如圖所示，在豎直固定的光滑絕緣圓環(huán)上，套著兩個(gè)可視為點(diǎn)電荷的帶電小環(huán)a、b，兩環(huán)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且位于同一水平線上，則下列說法正確的是A.兩個(gè)小環(huán)帶同種電荷B.兩個(gè)小環(huán)質(zhì)量相等，電荷量一定相等C.兩個(gè)小環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度

方向可能與a、b連線平行D.若在圓環(huán)所在平面內(nèi)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場，則兩個(gè)小環(huán)仍能靜止

在原位置√1234567891011答案能力綜合練1234567891011答案

根據(jù)受力可知，兩小環(huán)間存在引力，故兩個(gè)小環(huán)帶異種電荷，A錯(cuò)誤；電荷量大小關(guān)系無法確定，但質(zhì)量相等，B錯(cuò)誤；若兩小環(huán)電荷量相等，則O處合電場強(qiáng)度方向水平向右或向左，C正確；根據(jù)電場強(qiáng)度疊加原理，加勻強(qiáng)電場后，每個(gè)小環(huán)水平方向受力仍平衡，但豎直方向受力不能平衡，兩個(gè)小環(huán)不能靜止在原位置，D錯(cuò)誤。

√12345678