期末复习专题（1）静电场力学性质—2020-2021学年鲁科版高二物理上学期 （3-1）

沙县一中2020——2021学年高二上学期高二物理
期末专题复习——静 电 场
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一、电荷及电荷守恒
1.两种电荷:正电荷和负电荷，同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
2.使物体带电有方法： 、 、 。
3.感应起电：当一个带正电物体靠近导体时，导体中的自由电荷发生移动，导体靠近带电体一端带 ，远离的一端带 ，这种现象叫静电感应，利用静电感应让物体带电的方法叫 。
4.电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体 到另一个物体，或从物体的 转移到 ，在转移的过程中，电荷的总量 。
5.元电荷：
①电荷的多少叫做 ，单位是 ，符号是C。
②科学家发现最小的电荷量就是 所带的电荷量。质子、正电子所带的电量与它相同，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做 ，用 表示。所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍。
二、库仑定律
1.真空中两个 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 成反比，作用力的方向沿着它们的 。
①点电荷是一种 模型，当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时，可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。
②公式F= ,k的数值为 N m2/C2.
③适用范围：真空中的
④计算时只代入q的绝对值，然后再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断方向。2.库仑定律与万有引力定律的比较如下表：
定律 共同点 区别 影响大小的因素
万有引力定律 （1）都与距离的二次方成反比
（2）都有一个常量 与两个物体 、 有关，只有 力 m1，m2，r
库仑定律
与两个物体 、 有关， 有 力,也有 力 q1，q2，r
3.微观粒子之间的库仑力远远大于其万有引力，一般研究微观粒子时只考虑库仑力而忽略万有引力。
4.如果一个点电荷同时受到两 个或更多点电荷的作用力，可以根据力的合成法则求合力。
5.三个带电体的平衡问题：同种电荷在两边，异性在中间，且靠近电量小的一边
三、电场强度
1.电场
①电荷的周围存在 ，带电体间的相互作用是通过周围的 发生的。
②电场的基本性质是对放入其中的 有力的作用。
2.电场强度
①定义：放入电场中某点的试探电荷受到的静电力跟它的电荷量的 ，叫做该点的电场强度。
②公式： ；单位：
③方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟 在该点所受的库仑力的方向相同。负电荷在电场中某点所受的库仑力跟该点电场强度的方向 。
3.点电荷的电场、电场强度的叠加
①点电荷周围某点电场强度大小计算式为 ，当点电荷为正电荷时，E的方
向 ，当点电荷为负电荷时，E的方向 。
②电场强度是矢量，场强的叠加原理---- 。
4.电场线
①定义：电场线是画在电场中的一条条 ，曲线上每一点的 表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，是为了描述 而假想的线。
②特点：电场线从 或 出发，到 或 终止；电场线越密表示该处电场越 ，电场线越疏，表示该处电场越
5.匀强电场
①定义：各点电场强度大小 ，方向 的电场叫做匀强电场。
②电场线分布特点：间隔 的平行线。
6．知道课本第13页几种电荷的电场线。
7、静电平衡导体的特点
孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点：
1）.导体内部的场强处处为零，E内=0.没有电场线.
2）.整个导体是等势体，导体表面是等势面,但导体表面的场强并不一定相同.
3）. 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零.
4）.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密.
静电场习题
一、静电产生的三种方式及电荷守恒定律
1．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在了，这说明了（ C ）
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了 B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的原因是潮湿空气将电子导走了
D．该现象是由于电子的消失了，不遵守电荷守恒定律
2．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（ A ）
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A时，先把A、B分开，然后移去C，
A、B上的金属箔片都闭合
C．先把C移走，在把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
3、如题2图所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕型导体上电荷的移动情况是（ B ）
A、枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动
B、枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动
C、枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D、枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
4、如图所示，带电小球A靠近不带电的绝缘金属导体，由于静电感应，导体C端出现了负电荷，可知带电小球A带_______电，用手触摸一下导体的B端，导体将带_______电；用手接触一下导体中部，导体将带___________电。
5．关于元电荷的说法不正确的是 （ A ）
A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍
C．元电荷的值通常取做e=1.60×10-19C
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
二、点电荷模型的理解
6、下列哪些带电体可以看作点电荷 （ D ）
A．体积很小的带电体 B．带电量很小的带电体
C．球形带电体 D．形状和大小的影响都可以忽略不计的带电体
三、库仑定律的理解与应用
7、两个半径为r的金属球放在绝缘的支架上，两球球面最近距离为r，
带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为（ B ）
A．等于 B．大于 C．小于 D．等于
8、如图所示，在绝缘的光滑的地面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两球的加速度和速度大小随时间变化的情况是 （ C ）
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
9、要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法可行的是 （ AD ）
A．两点电荷的带电量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变
B．保持电荷的带电量不变，使电荷间距离增大为原来的2倍
C．使一个电荷电量加倍，另一电荷电量不变，电荷间距离减小为原来的1/2
D．保持点电荷的带电量不变，两电荷间的的距离减小为原来的一半
【拓展】：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(　 BD 　)
A．5∶ 2 B．5∶ 4 C．5∶ 6 D．5∶9
10、如图，在绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因素为μ，则物体A受到的摩擦力为（ D ）
A、μmg B、0 C、 D、
11、如图所示，在真空中一条直线上固定有三个点电荷：qA= —8×10—9C，qB= —5×10—9C，qC= 4×10—9C，AB=8cm，BC=4cm。求qB所受的库伦力的大小和方向。
12、如图所示，三个点电荷处在一条直线上，q2、q3间距为q1、q2间距的两倍，为了使三个电荷都保持静止状态，则应有q1：q2：q3=_________________，其中________和________必为同种电荷，而第三个电荷则与此两个异号。
13、如图，相距为L的点电荷A、B的带电量分别+4Q和—Q，要引进第三个点电荷C，使三个点电荷仅在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置。
三、电场的定义及描述
14、在电场中的某点放入一个电荷量为q的负电荷时，测得该点的场强为E，若该点放入电荷量为2q的正电荷，此时测得该点的场强为（ A ）
A．大小为E，方向和E相同 B．大小为E，方向和E相反
C．大小为2E，方向和E相同 D．大小为2E，方向和E相反
15、在电场中某点，当放入正电荷时受的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力的方向向左，则下列说法正确的是 （ B ）
A．当放入正电荷时场强向右，放入负电荷时场强向左。
B．该点的场强方向一定向右
C．该点的场强方向一定向左
D．该点的场强方向可能向右，也可能向左
16、正电荷q在电场力的作用下由P点向Q点做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个 （ D ）
A． B． C． D．
17、下列关于电场线的叙述不正确的是（ A ）
A．沿着电场线的方向电场强度越来越小
B．在没有电荷的地方，任何两条电场线都不相交
C．电场线是人们假设的，用以形象表示电场强弱荷方向，客观并不存在
D．电场线是非闭合曲线，始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷
四、电场的叠加问题
18、如下图所示，在x轴上有两个点电荷A、B，带电量分别为2q与q，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小，则在x轴上应有 （ B ）
A．E1=E2的点只有一处，该处合场强为零
B．E1=E2的点只有两处，一处合场强为零，一处合场强为2E1
C．E1=E2的点只有三处，两处合场强为零，一处合场强为2E1
D．E1=E2的点只有三处，一处合场强为零，两处合场强为2E1
19．如图所示，a、b两个点电荷，带等量同种电荷，位置固定，O为ab的中点，O1O2通过O点且与ab垂直，一个电子从O1一侧沿O1O2方向射入，则电子穿过O再
向右运动的过程中 （ C ）
A．它的加速度逐渐变大。
B．它的加速度逐渐变小
C．它的的加速度开始一段加大，后来逐渐减小
D．它的的加速度开始一段减小，后来逐渐增大
20、ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是（ D ）
A 两处的电场方向相同，E1＞E2 B 两处的电场方向相反，E1＞E2
C 两处的电场方向相同，E1＜E2 D 两处的电场方向相反，E1＜E2
21、如图所示，在一条直线上有A、B、C三点，在A、B处分别放置QA=+3×10—9C、QB= —4×10—9C的点电荷，试求C点处的场强大小和方向。
22、如图，相距为L的点电荷A、B的带电量分别+Q和—Q，在其中垂线上有一点C，若AC=L；则C位置处的场强为多少？方向如何？
五、静电平衡特点
23、如图8-6中，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为q.B与A球间的距离为r. 当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的场强的大小等于________.
24、一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆MN，如图8-1所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a,b,c三点的场强大小分别为Ea,Eb,Ec,三者相比（ C ）
A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec
六、静电力的综合应用问题
25、用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。
(1)分析小球的带电性质；(2)求小球的带电量； (3)求细线的拉力
26、如图所示：光滑绝缘水平面上带异种电荷的小球A，B，它们一起在匀强电场中向右作匀加速运动，且保持相对静止。设小球A的带电量大小为QA，小球B的带电量大小为QB，下列判断正确的是（ D ）
A：小球A带正电，小球B带负电，且QA>QB
B：小球A带正电，小球B带负电，且QAC：小球A带负电，小球B带正电，且QA>QB
D：小球A带负电，小球B带正电，且QA27、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，在两球所在空间有向右的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线被拉紧，则当两小球均处于平衡时的可能位置是下图中的（ A ）

28、如图所示，两个可看成点电荷的带正电的小球A和B位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落。已知A球带电荷量为Q，质量为4m，B球带电荷量为4Q，质量为m，求匀强电场的场强大小和两球间的距离。
答案：11、1.7×10—4N 方向指向A
12、（—9）：4：（—36）或9：（—4）：36
23、0；0；k28、E=mg/Q，