课件19张PPT。章 末 整 合网络建构专题讲座1.电场强度的两个公式关于电场强度对电场的描绘问题2．电场强度的叠加
一般用于确定多个电荷在空间中某点产生的场强，满足矢量平行四边形定则．
3．电场强度的描绘
由电场线的“疏”和“密”可了解电场的“强”和“弱”，由该点的切线方向可了解电场强度的方向，并进一步推知电荷的受力方向．
【例1】 如图1－1所示，正六边形a、b、c、d、e、f的顶点a上固定一个电荷量为Q的正点电荷，其余各顶点固定一个电荷量均为Q的负点电荷．若此正六边形的边长为L，求它的几何中心O处的场强大小和方向．解析：由于正六边形具有对称性，则a、d连线、b、e连线、c、f连线均过O点，各顶点的电荷在O点产生的场强大小均为图1-1研究电场中的平衡问题应注意以下两点
1．分析物体受力时与我们以前所学的方法一样，只不过多了一个电场力而已．
2．注意研究对象的选取．特别是当题目中物体不是一个的时候，应注意整体法的应用，有时这样会使问题简化．关于电场中的平衡问题【例2】 甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为＋q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧．
(1)平衡时的可能位置是图中的 ( )(2)两根绝缘线张力大小为 ( )解析：对第(1)问，先把两个小球看成一个整体．因为这个整体受到的外力为：竖直向下的重力2mg，水平向左的电场力qE(＋q受力)，水平向右的电场力qE(－q受力)．由平衡条件∑Fx＝0和∑Fy＝0可推知，
上段绳子的拉力一定与重力(2mg)等大反向，即上段绳一定竖直．
隔离分析乙球的受力(如图所示)：向下的重力mg，水平向右的电场力qE，绳子的拉力T2，甲对乙的吸引力F引．要使∑Fx＝0，下段绳必须倾斜．
对第(2)问，对整体用∑Fy＝0得：T1＝2mg，对乙球用平衡条件推论得：
答案：(1)A (2)D易错分析【例1】 如图1－2所示，当带正电的带电体A靠近一个绝缘导体B时，由于静电感应，B两端感应出等量异种电荷。将B左端接地，绝缘导体B带何种电荷？对基本概念的理解不准确图1-2错解：对于绝缘导体B，由于静电感应左端带负电，右端带正电．左端接地，左端电荷被导走，导体B带正电．
解析：在感应起电的过程中，远端带同种电荷，近端带异种电荷．B和地球组成了一整个的导体，地球的另一端是导体的远端，故B成了近端，带负电．
答案：带负电
纠错心得：本题中，虽然导体B的左端接地，但导走的不是左端的电荷，而是大地的负电荷，流入导体中，这是负电荷受带电体A的电荷吸引作用的结果．【例2】 如图1－3所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则 ( )图1-3对库仑定律内容理解不清楚A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0
?B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0
C．保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0
D．保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0答案：B纠错心得：在应用库仑定律判断或计算时要注意：一、库仑定律的适用范围：库仑定律只适用于真空中的点电荷．二、在电荷间距离不变的情况下库仑力与电荷量的乘积成正比，而题中电荷量变化时往往距离随之变化，所以在解题时要注意审清题意.第1章 静电场
第1节 静电现象及其微观解释
基础巩固
1．下列关于摩擦起电的说法中正确的是 ( )
A．在摩擦起电的过程中，外力做的功一定大于物体所增加的内能
B．摩擦导体，一定不能使导体带电
C．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
D．摩擦起电时，质子从一个物体转移到了另一个物体
解析：摩擦起电，通过外力做功将机械能转化为内能和电能，所以外力所做的功应大于内能，A对．不同材料的导体相互摩擦，可以使导体带电，如果直接用手握住两导体，因为摩擦起电产生的电荷会通过人体导向大地，故不会使导体带电；如果事先带上绝缘手套再摩擦，就可以使导体带电了，故B错，C对；由摩擦起电实质知D错．
答案：AC
2．导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带－q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为 ( )
A．－q B．q C．2q D．4q
解析：带异种电荷的完全相同的导体相互接触，电荷应先中和再均分，故选项C正确．
答案：C
3．为了防止静电危害，应尽快把静电导走，下面的措施中为了防止静电危害的有 ( )
A．油罐车后面装一条拖地铁链
B．电工钳柄上套有一绝缘套
C．飞机轮胎用导电橡胶制成
D．印染车间保持适当的湿度
解析：电工钳柄上套有一绝缘套，主要目的是防止使用过程中的漏电现象，而A、C、D三项中则是为了尽快将静电导走，故A、C、D正确．
答案：ACD
4．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为 ( )
A．灰尘的自然堆积
B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力
C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘
D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘
解析：应明确该现象是一种静电现象，即电视机工作时，屏表面由于有静电而吸附灰尘，即D正确．
答案：D
知能提升
5．下列说法正确的是 ( )
A．摩擦起电是创造电荷的过程
B．接触起电是电荷转移的过程
C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭
解析：在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．
答案：B
6．M和N是两个都不带电的物体．它们互相摩擦后，M带正电荷1.60× 10－19 C，下列判断正确的有 ( )
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦过程中电子从M转移到N
C．N在摩擦后一定带负电荷1.60×10－19 C
D．M在摩擦过程中失去1.60×10－19 C电子
解析：M失去电子带正电，N得到电子带负电．
答案：BCD
7.如图1－1－5所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是 ( )
A．两端的感应电荷越来越多
B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷
D．两端的感应电荷电荷量相等
解析：由于导体内有大量可以自由移动的电子，当绝缘导体慢慢靠近带负电的球P时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．
答案：ACD
8.如图1－1－6所示是静电除尘原理示意图，A为金属管、B为金属丝、在A、B之间加上直流高压电源，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了．有关静电除尘的装置，下列说法中正确的是 ( )
①金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极；②金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极；③C为烟气的进气口，D为排气口；④D为烟气的进气口，C为排气口．
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
解析：由题意知，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获并最终被吸附到A极上，因此A接高压电源正极，B接负极，①正确．烟气的进气口在下，排气口在上，故③正确，故选A.
答案：A
课件33张PPT。第1节 静电现象及其微观解释温故知新同学们，在初中我们已经学习过关于静电的一些知识，根据初中的物理知识请同学们回答下面问题．
1．夏日里，我们常能遇到雷鸣电闪，老人们说，这是雷公和电婆在发怒．那么，从科学的角度回答天空为什么会出现雷鸣电闪？
答案：在高空中的大气云层中有很多带电的云彩，这些云彩有些带正电，有些带负电，当两块带有不同电荷的云彩在空中相遇时，就会产生剧烈的放电，其能量以声音及光的方式向四周散开，这就形成了“雷鸣电闪”．精彩回眸2．如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到 “噼啪”声，还会看到电火花．这时你已经制造了一些小小的“雷电”．为什么会产生这种现象呢？
答案：天气干燥时，因摩擦产生的静电不能被及时导走，在毛衣上不同部位积累了不同性质的电荷，当脱毛衣时，各部分相互靠近，出现放电现象．一、静电的产生
1．三种起电方式新知梳理图1-1-1（1）_________（1）_________（1）_________
摩擦起电接触起电感应起电2．电荷的性质
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带_____，用毛皮摩擦过的橡胶棒带_____ ．
(2)同种电荷互相排斥，异种电荷________ ．
3．静电感应
导体因受附近带电体的影响而_____的现象．
二、电荷守恒定律
1．内容
电荷既不能创生，也不能消灭，只能从物体的____________________ ，或者从__________转移到__________．在转移的过程中，电荷的总量_____．正电相互吸引负电带电一部分转移到另一部分一个物体另一个物体不变2．物体带电
(1)实质：是_____发生转移，物体内_______与_______不再相等，对外显示电性．
(2)表现：失去电子的物体带_____ ，得到电子的物体带_____ ．
三、静电的应用与防护
1．静电的应用： __________ 、静电喷雾、 ________、静电杀菌等．
2．静电的防护：印刷厂里空气保持适当的_____ 、油罐车车尾装有一条拖在地上的_____等．电子电子数质子数正电负电激光打印机静电除尘湿度铁链合作探究三种起电方式有何异同？温馨提示：(1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体．1．关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是 ( )
A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷
B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移
C．不论摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
D．以上说法均不正确解析：由电荷守恒定律得，不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移产生的，故A、B、D错，C对．
答案：C
1．两种表述
(1)表述一：电荷既不会创造，也不会消灭，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)表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总量保持不变．如何理解电荷守恒定律？2．电荷分配规律
两个完全相同的带电金属球接触，电荷重新分配
(1)若带同种电荷，总电荷量平分．
(2)若带异种电荷，先中和再平分．
3．物体带电的实质
使物体带电不是创造电荷，使物体不带电也不是消灭电荷．物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配．4．守恒的广泛性
电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律，也涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律．如：由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可同时湮没，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变．2．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9 C，QB＝－3.2× 10－9 C，让两绝缘金属小球接触．在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电荷发生了怎样的转移，转移了多少电荷量？
解析：本题考查的知识点是接触起电．当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电荷．这样，共转移的电子电荷量为：
ΔQ＝QB－QB′
＝(－3.2×10－9－1.6×10－9) C
＝－4.8×10－9 C
答案：1.6×10－9 C 电子由B球转移到了A球，转移了4.8×10－9 C典例精析【例1】 如图1－1－2所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列哪些方法能使两球都带电 ( )用原子结构和电荷守恒定律研究物体带电实质图1-1-1A．先把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再把两球分开
C．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒
D．先使甲球瞬时接地，再移走棒思路点拨：本题起电方式有感应起电和接触起电两种．都是电子的转移或重新分布．对于感应起电过程能否将重新分布的电荷留住，需看操作的步骤而定．
解析：带电棒与甲、乙导体球不接触，属静电感应过程；当带电棒与甲或乙球接触，则属于接触起电过程．逐项分析如下：答案：ACD反思领悟：对感应起电方式必须有严格的操作步骤：靠近→分离→移走，这样使分离的两部分带上异种电荷． 如图1－1－3所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金属箔片张角减小，则( )
A．金属球可能不带电
B．金属球可能带负电
C．金属球可能带正电
D．金属球一定带负电图1-1-3解析：若A球带负电，根据电荷间的相互作用规律，验电器的小球 B、杆等导体内的电子将向下移与箔片上的正电荷中和，使箔片上的正电荷减少，箔片张角减小，故选项B正确，同时否定选项C；若A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象，使A球靠近B的端面带上负电荷，感应的负电荷与B作用，也可使箔片张角变小，所以选项A正确．
答案：AB【例2】 半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开．
(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的带电荷量之比为________．
(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为________．
思路点拨：本题考查的是接触起电，正确理解均分电荷的条件及异种电荷先中和再均分的情况是解决此类问题的关键．电荷守恒定律的理解和应用答案：(1)2∶3 (2)2∶1使物体带电的实质
使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移
1．摩擦起电是由于束缚电子能力的不同，而使物体得或失电子，即电子从一个物体转移到另一个物体上．
2．感应起电是在电荷的相互作用下导体中自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端，使导体两端分别带上等量异种电荷．
3．接触起电，是由于同种电荷排斥而转移到另一个物体上．创新拓展【例3】 如图1－1－4所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体之间，对称地放着两个相同的导体ab，cd，现用导线将a、d连接起来，下列说法正确的是 ( )图1-1-4A．有正电荷沿导线从a移向d，进而形成方向为由a到d的电流
B．有负电荷沿导线从d移向a，进而形成方向为由a到d的电流
C．达到静电平衡后，a、d端均不带电
D．达到静电平衡后，b、c端均不带电
解析：本题中若a，d连接起来，导体ab和cd就组成一个新的导体，由于静电感应，靠近正电荷的a端带负电，靠近负电荷的d端带正电，b、c两端不带电，故C项错，D项正确．在金属导体中只有带负电的自由电子移动，正电荷不能移动，故A错，B项正确．
答案：BD知能检测第2节 静电力 库仑定律
基础巩固
1．下列关于点电荷的说法，正确的是 ( )
A．只有体积很小的带电体才可看成点电荷
B．体积很大的带电体一定不是点电荷
C．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷
D．任何带电体，都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷
解析：一个带电体能否被看做点电荷与物体本身的大小和形状无关，它是由研究的问题决定的．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，就可以看成点电荷，故C正确，A、B、D 错误．
答案：C
2．A、B两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 ( )
A．可能变大 B．可能变小
C．一定不变 D．不能确定
解析：由库仑定律F＝k可知，当Q1、Q2、r不变时两点电荷间的库仑力F不变，与是否存在其他电荷无关，故C正确，A、B、D错误．
答案：C
3．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为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.
解析：由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q1＝q、q2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q1′＝4q，q2′＝4q，则D正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q1″＝3q，q2″＝3q，则由库仑定律可知，C正确．
答案：CD
4．在真空中有两个带电小球，带电荷量分别是q1和q2，则 ( )
A．电荷量大的小球受到的库仑力大
B．电荷量小的小球受到的库仑力大
C．两个小球受到的库仑力大小相等
D．只有两个带电小球所带电荷量相等，它们受到的库仑力的大小才相等
解析：电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律．
答案：C
知能提升
5.如图1－2－6所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是
( )
A．速度变大，加速度变大
B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变小
D．速度变小，加速度变大
解析：根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F＝k知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C正确．
答案：C
6.如图1－2－7所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0，B球将 ( )
A．若A、B为异种电性的电荷，B球一定做圆周运动
B．若A、B为异种电性的电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动
C．若A、B为同种电性的电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动
D．若A、B为同种电性的电荷，B球的动能一定会减小
解析：(1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B球受到A球的库仑引力，方向指向A.因v0⊥AB，当B受到A的库仑力恰好等于向心力，即k＝m时，解得初速度满足v0＝，B球做匀速圆周运动，当v>v0时，B球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动，当v
(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B球受A球的库仑斥力而做远离A的变加速曲线运动(因为A、B距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．
答案：BC
7．如图1－2－8所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应 ( )
图1－2－8
A．带负电，放在A点 B．带正电，放在B点
C．带负电，放在C点 D．带正电，放在C点
解析：a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态，可知在C答案状态下可使a受合力为零，故正确答案为C.
答案：C
8．有A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m.在库仑力作用下，B由静止开始运动．已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a.经过一段时间后，B的加速度变为a/4.此时，A、B间的距离应为多少？
解析：如下图所示，设A、B的带电量分别为q1、q2.
B的加速度为时，AB间的距离为x.
由库仑定律和牛顿第二定律可得：
＝ma， ①
＝m， ②
联立①②求得：x＝2d.
答案：2d
课件40张PPT。第2节 静电力 库仑定律温故知新1．1686年牛顿以开普勒三定律为基础，通过数学推导，提出了著名的万有引力定律．其内容如何表述？写出表达式．
答案：两物体之间的相互作用力，与两物体质量的乘积成正比，与两物体之间距离的平方成反比；作用力的方向在两物体的连线上．精彩回眸2．在初中我们就知道电荷之间也存在相互作用力，请同学们回顾电荷之间作用力与电荷的电性有什么关系？
答案：同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引一、静电力与点电荷模型
1．静电力
(1)定义：_____间的相互作用力，也叫库仑力．
(2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、 _______、电荷分布、 _______________等．
2．点电荷：本身的_____比相互之间的_____小得多的带电体，是一个理想化模型．新知梳理电荷电荷量二者之间的距离距离线度二、库仑定律
1．内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成_____，跟它们的距离r的二次方成_____ ；作用力的方向沿着___________，同种电荷_____ ，异种电荷_____．
2．公式：F＝ _____ ，式中k＝ ________ N·m2/C2，叫___________．
3．库仑扭秤实验：库仑用精心设计的扭秤研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间_____的关系，验证了“__________”的猜想．正比反比它们的连线相斥相吸9.0×109静电力常量距离平方反比4．适用条件：(1)真空中；(2)_______
三、静电力叠加原理
对于两个以上的点电荷，两个电荷间的作用力不受其他电荷影响．其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的_______．点电荷矢量和四、静电力与万有引力的比较温馨提示：对于微观粒子，相互之间的静电力远大于万有引力，因此，在讨论电子这类微观粒子的相互作用时，万有引力可以忽略不计．距离的平方质量质点电荷量点电荷合作探究1．库仑定律的适用条件
(1)真空；(2)点电荷．
以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立．
具有一定大小和形状的两个带电体相距较近时，不能被看做点电荷．此时两带电体之间的作用距离会随所带电荷量的改变而改变，即电荷的分布会发生改变．若带同种电荷时，由于排斥而距离变大，若带异种电荷时，由于吸引而距离变小．如何理解库仑定律？两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，也适用库仑定律，二者间的距离就是球心间的距离．
2．库仑定律对于运动电荷也是适用的．
3．静电力的大小计算和方向判断一般分开进行
(1)大小计算
利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入Q1、Q2的绝对值即可．
(2)方向判断
利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断．4．只有采用国际单位，k的值才是9.0×109 N·m2/C2.
温馨提示：物理公式均具有一定的物理意义，不能只从数学的角度进行分析，不能认为r→0时，静电力会无穷大．其实当r→0时，带电体已不是点电荷．1．有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为－Q，C球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先跟A球接触，再根B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用力变为原来的多少倍？
解析：由库仑定律知，开始时A、B两球间的作用力：1．两点电荷间的库仑力
真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无关．
2．静电力叠加原理
对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和．应用库仑定律解题时应注意的问题3．三个点电荷的平衡问题
三个点电荷的平衡问题具有以下三个特点
(1)要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．
(2)由库仑力的方向及二力平衡可知，三个点电荷必须在同一直线上，且同种电荷不能相邻．温馨提示：(1)库仑力是一种“性质力”，在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，它对物体的运动状态有着独立的作用效果．
(2)两电荷间的库仑力是作用力与反作用力关系，符合牛顿第三定律．2.如图1－2－1所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是 ( )
A．a对b的静电力一定是引力
B．a对b的静电力可能是斥力
C．a的电量可能比b少
D．a的电量一定比b多图1-2-1解析：由三个电荷平衡的规律“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可知，a和c一定是同种电荷，a和b一定是异种电荷，并且a的电量一定比b的带电量要多，这样c才可能平衡，所以本题正确答案应选A、D.
答案：AD典例精析【例1】 半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带等量同种电荷Q时相互之间的库仑力大小为F1，两球带等量异种电荷Q与－Q时库仑力大小为F2，则 ( )
A．F1>F2 B．F1C．F1＝F2 D．无法确定库仑定律的适用条件思路点拨：真正理解库仑定律的适用条件，同时注意金属球上的电荷是可以移动的．
解析：因为两个金属球较大，电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀，不能简单地看成点电荷．带同种电荷时，两球的电荷在较远处分布得多一些，带异种电荷时，在较近处分布得多一些，如图(甲)和图(乙)所示．可见带同种电荷时两球电荷中心间距离大于带异种电荷时电荷中心间距离．由答案：B
反思领悟：应用库仑定律计算电荷间的相互作用力时，两带电体必须是看成点电荷，若不能看成点电荷，要考虑因电荷重新分布而造成的距离变化． 对于库仑定律，下面说法正确的是 ( )
A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量解析：由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．答案：AC【例2】 如图1－2－2所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷．已知q1与图1-2-2静电力的叠加q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．
(1)如果q2为正电荷，则q1为________电荷，q3为________电荷．
(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是________∶ ________∶________.思路点拨：三个点电荷都处于平衡状态．因此三个点电荷的合外力都为零．若q2为正电荷，则q1、q3要带负电才满足要求．
解析：(1)q2为正电荷且处在平衡状态，所以q1、q3都为负电荷．
(2)三个电荷都处在平衡状态，三个电荷受的合外力都为零，则有：反思领悟：三个自由电荷都处于平衡状态时，则概括口诀为“同种电荷放中间，异种电荷放两边，靠小远离大，高考不害怕”．利用口诀，你可以迅速、准确地确定三个电荷的相对位置及电性． 如图1－2－3所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B＝30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得在C处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，则A带______电，qA∶qB＝________.图1-2-3解析：各个静电力不在同一直线上时，应用平行四边形定则求合力．正电荷在C处受qA、qB的库仑力作用，方向一定在AC、BC线上，要使合力水平向左，C受A的作用必定为引力，受B的作用必定为斥力，所以A带负电，B带正电，由受力分析图得FBsin 30°＝FA①
联立①②③解得qA∶qB＝1∶8.
答案：负 1∶8【例3】 如图1－2－4所示，真空中有两根绝缘细棒组成V字形装置，处于竖直平面内，棒上各穿一个质量为m的小球，球可沿棒无摩擦地滑下，两球都带＋Q的电荷量．现让两小球从同一高度由静止开始滑下，问两球相距多远时速度最大．静电力与力学结合问题图1-2-4思路点拨：随着小球的下滑，两球间距变小，两球间的库仑力不断增大，小球运动的加速度不断减小．当球的加速度为零时，球的速度最大．解析：小球受力如图所示，当mgcos α＝Fsin α时，速度达最大．反思领悟：库仑力随带电体距离的改变而变化，库仑力的变化会导致物体的受力情况变化．对其加速度和运动状态产生影响，解题时要注意受力分析，正确判断合外力的变化情况． 如图1－2－5所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球初始加速度为－1 m/s2(向右为正)，若释放c球，c球初始加速度为3 m/s2，求当释放b球时，b球的初始加速度．图1-2-5解析：由牛顿第二定律，对a球有：
Fba＋Fca＝－m ①
对c球有：Fac＋Fbc＝3m ②
由①②得Fab＋Fcb＝－2m
又Fab＋Fcb＝mab
所以ab＝－2 m/s2，方向向左．
答案：2 m/s2 方向向左库仑定律与万有引力定律的比较创新拓展【例4】 人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面h处，恰处于悬浮状态．现设科学家将同样的带电粉尘以初速度v0竖直向上抛出，则带电粉尘将 ( )
A．向上做匀减速运动
B．向上以v0做匀速运动
C．向上做加速度逐渐减小的变速运动
D．无法确定答案：B知能检测第3节 电场及其描述
基础巩固
1．电场中有一点P，下列哪种说法是正确的 ( )
A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零
C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点受力方向
答案：C
2．关于电场线的下列说法中正确的是 ( )
A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
B．沿电场线方向，电场强度越来越小
C．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力就越大
D．在电场中，顺着电场线移动电荷，电荷受到的电场力大小恒定
答案：C
3．关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系正确的说法是 ( )
A．带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同
B．带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C．带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合
D．带电粒子只受电场力作用，其运动轨迹可能与电场线重合
答案：D
4.如图1－3－10中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两处的场强大小，则 ( )
A．a、b两点场强方向相同
B．电场线从a指向b，所以Ea>Eb
C．电场线是直线，所以Ea＝Eb
D．不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小不能确定
答案：AD
知能提升
5.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度——时间图象，如图1－3－11所示，则A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( )
解析：电荷在电场力的作用下做加速度逐渐增大的加速运动，所以可以判断电场强度越来越大，再由电荷带负电，可知电荷逆着电场线运动，故C正确．
答案：C
6.图1－3－12中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点，下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧 ( )
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|
C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|
解析：Q1、Q2产生的电场在P点叠加，利用矢量的合成可以判断答案为B.
答案：B
7.如图1－3－13所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中，若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在
( )
A．P点的左上方
B．P点的右上方
C．P点的正上方
D．上述情况都可能
解析：当油滴到达最高时，重力做了负功，要使油滴的速度仍为v0，需电场力做正功，因而C点应在P点左侧．
答案：A
8.在水平向右的匀强电场中，有一质量为m，带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ，如图1－3－14所示．现在B点给小球一个初速度v0，使小球能在竖直平面内做圆周运动．试问：小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？最小值多大？
解析：将小球受的重力，电场力等效成一个力F，如图，则F＝，小球由B→A受等效力F和绝缘细线的拉力作用，由动能定理：·2l＝mvA2－mv02
vA＝ .
答案：A点
课件44张PPT。第3节 电场及其描述温故知新精彩回眸2．如图1－3－1所示，人通过绳子拉小车可以使小车向前运动；而用带电的橡胶棒靠近细水流时，虽然棒与水流没有接触，但水流却发生了偏移！是什么“传递”了棒与水流间的相互作用？
答案：通过电场这种物质图1-3-1一、电场
1．电场的产生：电荷周围存在着特殊物质——_____，电荷间的相互作用是通过_____发生的．
2．电场的基本性质：对放入电场中的_____有力的作用．
3．电场力：电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做_______．
二、电场的描述
1．试探电荷
定义：放入电场中探测_____性质的电荷新知梳理电场电场电荷电场力电场2．电场强度
(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的________跟它的________的比值．
(2)定义式：E＝______.在国际单位制中，电场强度的单位为V/m或_____.适用于___电场．
(3)方向：电场中某点的电场强度的方向与___电荷在该点受到的电场力的方向相___ ，与___电荷在该点受到的电场力的方向相___ ．
(4)物理意义：描述电场_____、_____和电场力的物理量．
(5)场强是矢量：场强的合成遵守__________定则．电场力F电荷量qN/C静正同负反强弱方向平行四边形3．点电荷的场强
(1)公式：_______，Q为真空中点电荷的带电荷量，r为该点到点电荷Q的距离．
(2)方向：若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q.
(3)适用条件： _______________．
4．匀强电场
电场中各点的场强_____和_____都相同．真空中的点电荷大小方向三、电场线
1．电场线是画在电场中的一条条有____的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．
2．电场线的特点
(1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于______ ________．
(2)电场线在电场中不_____，不_____ ，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向．
(3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较__，电场强度较小的地方电场线较___，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小．方向无限远或负电荷相交闭合疏密(4)几种常见电场的电场线如图1－3－2所示．图1-3-2合作探究1．电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关系．
2．电场强度的定义给出了一种测量或计算电场中某点的电场强度的方法．
3．电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向跟在该点的正电荷受电场力的方向相同．如何理解电场强度？(3)在点电荷Q的电场中不存在场强相同的两点．1．真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷Q1、Q2，已知它们间的库仑力为10 N，电荷量分别为Q1＝2×10－4 C，Q2＝－2×10－4 C．求：
(1)Q1在Q2处产生的电场强度E1；
(2)Q2在Q1处产生的电场强度E2；
(3)AB连线的中点O处的电场强度E0.答案：(1)5×104 N/C 方向沿AB的延长线方向
(2)5×104 N/C 方向由A指向B
(3)4×105 N/C 方向由A指向B1．电场线不是电荷的运动轨迹
(1)电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上某点的场强方向沿该点的切线方向，也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向．如何理解电场线？(2)运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向．结合力学知识，可以知道物体的速度方向不一定与加速度的方向一致，因此电场线不一定是粒子的运动轨迹．
(3)在满足以下条件时，电场线与带电粒子运动轨迹重合．
①电场线是直线；
②带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在的直线；
③带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线．2．电场线的疏密和场强的关系的常见情况
按照电场线的画法的规定，场强大的地方电场线密，场强小的地方电场线疏．在图1－3－3中EA>EB.图1-3-3图1-3-4但若只给一条直电场线如图1－3－4所示，则无法由疏密程度来确定A、B两点的场强的大小，对此情况可有多种推理判断：
①若是正点电荷电场中的一根电场线，则EA>EB.
②若是负点电荷电场中的一根电场线，则EA③若是匀强电场中的一根电场线，则EA＝EB.2.如图1－3－5所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是 ( )
A．这个电场可能是负点电荷形成的图1-3-7B．C点处的场强为零，因为那里没有电场线
C．点电荷q在A点所受到的电场力比在B点所受到的电场力大
D．负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向解析：负点电荷的电场线一定是直线．故A错．没有电场线的地方，场强不一定为零，故B错．A点电场线比B点密，所以电荷在A点所受电场力比在B点大，故C正确．负电荷的受力方向与电场线切线方向相反，故D错．
答案：C典例精析【例1】 下列关于电场强度的说法中，正确的是( )电场强度的理解思路点拨：根据电场强度的两种表达式适用条件及物理情景进行判断．答案：C答案：D【例2】 如图1－3－6所示实线是一簇未标明的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 ( )图1-3-6电场线的理解及应用A．带电粒子所带电荷的性质
B．带电粒子在a、b两点的受力方向
C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a运动到b(也可以分析从b到a的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述B、C、D正确．
答案：BCD反思领悟：运用电场线分析问题时注意：(1)电场线密的地方，场强大，电荷在该处受到的静电力就大；(2)如果电荷只受静电力，由牛顿第二定律，则静电力大时，电荷的瞬时加速度也大． 如图1－3－7所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力的作用下(不计重力)，一带电粒子径迹如图1－3－7中虚线所示，以下判断正确的是 ( )图1-3-7A．A、B两点相比较，A点场强小
B．粒子在A点时加速度大
C．粒子带正电
D．因粒子运动方向不确定，无法判断粒子的电性解析：电场线疏密程度表示场强大小，所以A对；由F＝Eq得粒子所受电场力F与E成正比，所以FA答案：A【例3】 如图1－3－8所示，质量为m的带电小球用绝缘线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为E，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，求：电场中的力学规律的应用图1-3-8(1)小球带何种电荷，电荷量是多少？
(2)若烧断丝线，则小球将做什么运动？(设电场范围足够大)思路点拨：解本题的关键是对小球进行正确的受力分析，分析中要注意研究对象多受了一个电场力，其分析方法不变．解析：(1)如图所示，由平衡条件得F电＝qE＝mgtan θ，所以q＝mgtan θ/E，因小球受到向左的电场力，所以小球带正电．答案：见解析反思领悟：力、电综合问题分析方法：该类问题的分析方法与力学中的分析方法相同，只是在受力分析时，要正确加上电场力，即可根据其状态(平衡或加速)结合牛顿运动定律或功能关系进行求解．具体步骤如下：①明确研究对象；②将研究对象隔离，分析其所受全部外力；③根据平衡条件或牛顿定律(或动能定理)列出方程；④解方程求出结果． 如图1－3－9所示，在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中的竖直平面内，有一绝缘光滑的半圆形轨道，在轨道的最高点A处有一质量为m、电荷量为q带正电的小球．使小球由静止开始滑下，试求小球经过最低点B时，对轨道的压力N的大小．图1-3-9解析：小球由A运动到B的过程中，只有重力和电场力对小球做功，由动能定理得：
在B点，小球加速度竖直向上，即向心加速度，有：
由①、②解得N′＝3(mg＋qE)
由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力N′等大反向．故N＝3(mg＋qE)．
答案：3(mg＋qE)真空中点电荷周围的场强
(2)方向：Q为正电荷时，E的方向由Q指向无穷远；Q是负电荷时，E的方向由无穷远指向负电荷．创新拓展解析：设相距为l的A、B两点电荷的电量分别为Q、－Q.P点到A(或B)的距离为r，则由点电荷的场强公式答案：见解析知能检测第4节 电场中的导体
基础巩固
1．如图1－4－14所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰)．下列说法中正确的是 ( )
图1－4－14
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强
D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
答案：AC
2．具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下面四个图中画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是 ( )
答案：D
3．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是 ( )
答案：A
4．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，相距为2l，如果在两个点电荷连线的中点O有一个半径为r(rA．kQ/l2，向左 B．3kQ/l2，向右
C．3kQ/l2，向左 D．kQ/l2，向右
答案：B
知能提升
5.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一点电荷，如图1－4－16所示．球内直径上a、b、c三点场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比 ( )
A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec
答案：D
6.如图1－4－17所示，在球壳内部球心放置带电荷量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是 ( )
A．A、B两点场强均为零
B．EA>EB>EC
C．A点场强不为零，B、C两点场强为零
D．A、C两点场强不为零，B点场强为零
答案：D
7.如图1－4－18所示，A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金属球C.在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
(1)A、B接触后分开，再移去C，则
A__________________，B________________；
(2)A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，然后A、B分开，则A________，B________；
(3)A、B接触，用手指接触A，先移去C后再移去手指，则A________，B________.
答案：(1)带正电 带负电
(2)带负电 带负电
(3)不带电 不带电
8.如图1－4－19所示，在x轴坐标为＋1的点上固定一电荷量为4Q的点电荷，坐标原点O处固定一个电荷量为－Q的点电荷，那么在x坐标轴上，电场强度方向为x轴负方向的点所在区域应是________．
解析：在(0,1)区域内，电场强度方向沿x轴负向．设在距原点O左侧x处合场强为零，k＝k，解得x＝1，故在(－∞，－1)区域内，场强方向沿x轴负向．
答案：(0,1)和(－∞，－1)
课件36张PPT。第4节 电场中的导体温故知新1．在力学中我们学习过力的合成法则，请同学们写出互成角度θ的两个共点力F1、F2合力公式？精彩回眸2.如图1－4－1所示，分别在A、B两点放上点电荷Q1＝＋2× 10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m，试求：图1-4-1(1)C点的场强为________N/C；
(2)如果有一个电子静止在C点，它所受的库仑力的大小为________N，方向________．
答案：(1)5×10－2
(2)8.0×10－21 方向平行AB向左一、场强叠加原理
1．内容：如果几个点电荷同时存在，电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷_______________ ___________的矢量和．
2．方法：场强的叠加遵循___________定则．
3．普遍性：不仅点电荷的电场可以叠加，其他任何电场的场强都可以进行叠加．新知梳理各自在该点产生的电场强度平行四边行二、静电平衡与静电屏蔽
1．静电感应现象
_____中
条件 → 现象 → 本质
2．静电平衡
(1)定义：导体中(包括表面上)没有电荷_________的状态．
(2)特点
①导体内部场强_________ ．
导体处在
导体在两端出现_____ _____电荷
自由电荷在______作用下发生____ _____
电场力定向电场等量异种移动处处为零定向移动②导体表面任一点的场强方向与该处的表面____．
③电荷只分布在导体的________ ．
3．静电屏蔽
(1)定义：处于________状态的中空导体壳，内部场强处处为零，导体外壳使它内部不受_________影响的现象．
(2)应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆外面包有一层金属丝网套，高压线路的检修人员要穿屏蔽服等，都是利用__________消除外电场的影响．垂直静电平衡外部电场静电屏蔽外表面上合作探究1．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有电荷．
2．受导体的形状影响，尖锐的位置电荷密度大．
3．“远近端”电荷的电性相反，电量相等．
(1)如图1－4－2所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”．静电平衡导体的电荷分布有什么特点？(2)如图1－4－3所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体．图1-4-2温馨提示：一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点．人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端．图1-4-3如图1－4－4所示，金属球壳的内外表面分别用C、D表示，B球与金属球壳内表面紧密接触．金属小球A原来带正电，金属球壳与金属小球B原来不带电，当用一根导线将A、B两球连接时，以下判断中正确的是 ( )图1-4-4A．A与B带正电，C带负电，D带正电
B．D带正电，A带正电，B与C不带电
C．只有A带正电，其他均不带电
D．A带正电，D带负电，B与C不带电解析：A与B用导线连接后，A、B两球以及球壳成为一个大导体，A球表面及球壳的外表面D相当于大导体的外表面，B球表面及球壳内表面相当于大导体的内表面．因为静电平衡导体的电荷只分布在外表面上，故B正确，A、C、D错误．
答案：B1．导体内部不受外部电场的影响
(1)现象：使带正电的金属球靠近验电器，验电器的箔片张开，这表示验电器受到附近带电体的影响，如图1－4－5(甲)所示；用一个金属网罩把验电器罩住，再让带电金属球靠近，验电器的箔片不张开，这表示金属网罩内的验电器不受附近带电体的影响，如图(1－4－5乙)所示．静电屏蔽的两种情况(2)本质：是静电感应．导体外表面的感应电荷在导体内部产生的电场与外电场相互叠加，使导体内部场强处处为零．图1-4-52．接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响
(1)现象：金属网罩不带电，罩内小球带正电，将验电器靠近金属壳，验电器箔片张开，这表示网罩内带电体产生的电场能使外界受到影响(如图1－4－6甲)；把金属网罩接地，则验电器箔片不张开，这表示金属网罩接地，内部电场不影响外界(如图1－4－6乙)．图1-4-6(2)本质：是静电感应．网罩内小球所带电荷与网罩内表面感应电荷在网罩外产生的电场相互叠加使网罩外场强处处为零．
温馨提示：(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响．
(2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响．2.有一接地的导体球壳，如图 1－4－7所示，球心O处放一点电荷q，达到静电平衡时，则 ( )
A．q的电量变化时，壳外电场随之改变图1-4-7B．q在壳外产生的电场强度为零
C．球壳内外表面的电荷在壳外的场强为零
D．q与壳内表面的电荷在壳外的合场强为零解析：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，或大地内的电子流入球壳，即壳外表面不带电，这时壳内电荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外(包括导体壳层)任一点的合场强为零．故D正确，A、B、C错误．
答案：D典例精析【例1】 在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线(其中一条沿竖直方向)和圆周的交点．当把一检验电荷＋q放在d点恰好平衡(如图1－4－8所示)．场的叠加的应用图1-4-8(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？
(2)检验电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？
(3)检验电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？反思领悟：检验电荷处在匀强电场和点电荷＋Q产生的电场组成的叠加场中，因此要求检验电荷在电场中某点所受的电场力，首先应确定该点的合场强，要确定合场强，就需要求匀强电场的场强，而题目已经告诉当检验电荷处在d点时恰好平衡，这恰恰是两电场共同作用的结果，据此则问题可解． 如图1－4－9所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.根据上述说明，在x轴上场强为零的点为________．图1-4-9解析：在x轴上由－Q产生的电场强度方向沿水平方向，在C点右侧水平向左，左侧水平向右，要想和等量的正电荷在x轴上产生的合场强为零，该点应该出现在C点的右侧，距离A、B、C三个电荷相同的D点上．
答案：D点【例2】 如图1－4－10所示，A为带电的空腔导体，B为离A很远的不带电的验电器，现用一根导线一端与A的内壁接触，另一端与B的金属球接触，则B的箔片是否张开？静电平衡问题图1-4-10思路点拨：连接后A、B成为一个导体，只要B处在A球的外部，无论导线与A球的何处接触，验电器均带电，若B在A球的内部，验电器不带电．
解析：导线把A和B连接在一起，形成一个整体，B实际上是成了A的外表面的一部分，因此B将带电，则B中箔片张开．
答案：张开
反思领悟：对于静电平衡的导体，要正确理解其特点，同时要分清导体的内部和外部以及E感、E原、E合，知道内部场强为零及电荷分布在外表面的原因． 如图1－4－11所示，若把验电器B放在空腔带电导体A的内部时，
(1)用导线连接A的内壁与B的金属小球，此时验电器B的箔片是否张开？图1-4-11(2)若用导线连接A的外壁与B的金属小球，此时验电器B的箔片是否张开？
解析：两种情况下，只要用导线把A、B的金属球相连，B就属于导体内部的一部分，因此B的箔片都不会张开．
答案：(1)不张开 (2)不张开【例3】 如图1－4－12所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做 ( )静电屏蔽的应用图1-4-12A．向上偏转的类似平抛运动
B．向下偏转的类似平抛运动
C．匀速直线运动
D．变速直线运动解析：空心导体处在带正电的带电体的附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场场强为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．答案为C.
答案：C
反思领悟：(1)研究电荷的运动状态，必须把握住电荷的受力情况．
(2)空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场，对于电场中的导体一定要明确内部场强处处为零．导体表面处电场线与导体垂直的特点． 某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的．下列各同学的认识正确的是( )
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内为匀强电场，对人体起保护作用
C．丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用解析：铜丝编织的衣服起到静电屏蔽的作用，使人体内部场强为零，故C项正确．
答案：C 静电感应现象中电场的分布
电场的分布最终取决于导体表面电荷的分布特点，因此分析静电平衡问题时要注意电荷的分布及变化．创新拓展图1-4-13【例4】 如图1－4－13所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA.在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为EB.当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为 ( )
?A．EB B．EA＋EB
C．|EA－EB| D．以上说法都不对
解析：当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时，导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面．根据题意均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为EA.当把点电荷放在B点后，虽然导体球所带的总电荷量未变，但因静电感应，导体球上的电荷将重新分布，直到达到静电平衡．这时，导体球上的电荷在P点产生的场强EA′不等于EA.由于点电荷B不涉及电荷如何分布的问题，它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关，所以仍为EB，当点电荷与导体球A同时存在时，P点的场强应由EA′与EB叠加而成，而不是由EA与EB叠加．这样对场强叠加原理的理解准确了，就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的．
答案：D知能检测