1、第七章 静电场静电场 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 课程标准课程标准 1通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的观念分通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的观念分 析静电现象。析静电现象。 2知道点电荷模型，体会科学研究中的物理模型方法。知道两个点电知道点电荷模型，体会科学研究中的物理模型方法。知道两个点电 荷间相互作用的规律。体会库仑定律探究过程中的科学思想和方法。荷间相互作用的规律。体会库仑定律探究过程中的科学思想和方法。 3知道电场是一种物质。了解电场强度，体会用物理量之比定义新物知道电场是一种物质。了解电场强度，体会用物理量之比定义新物 理量
2、的方法。会用电场线描述电场。理量的方法。会用电场线描述电场。 4了解生产生活中关于静电的利用与防护的实例。了解生产生活中关于静电的利用与防护的实例。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 5知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势的含义。知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势的含义。 6知道匀强电场中电势差及其与电场强度的关系。知道匀强电场中电势差及其与电场强度的关系。 7能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。 8观察常见电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象。观察常见电容器，了解电容
3、器的电容，观察电容器的充、放电现象。 能举例说明电容器的应用。能举例说明电容器的应用。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 命题热点命题热点 (1)电场线、等势线与带电粒子运动轨迹的判断问题。电场线、等势线与带电粒子运动轨迹的判断问题。 (2)电势、电势能、电势差与电场强度的关系。电势、电势能、电势差与电场强度的关系。 (3)电容器的动态分析，电容器与平衡条件的综合。电容器的动态分析，电容器与平衡条件的综合。 (4)带电粒子在匀强电场中的运动问题。带电粒子在匀强电场中的运动问题。 (5)用功能关系的观点处理带电体在电场中的运动问题。用功能关系的观点处理带电体在电场中的运动问题。 第
4、1讲 电场力的性质 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 名师讲坛素养提升 4 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 1两种电荷两种电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒带毛皮摩擦过的橡胶棒带_电电，丝绸摩擦过的玻璃棒带丝绸摩擦过的玻璃棒带_电电。 同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引，带电的物体能吸引轻小物体带电的物体能吸引轻小物体。 2元电荷元电荷 最小的电荷量最小的电荷量，其值为其值为e_。 其他带电体的电荷量皆为元电荷的其他带电体的电荷量皆为元电荷的_倍倍。 注意：注意：元电荷不是带电体元电荷不是带电体，也不是
5、点电荷也不是点电荷。 知识点知识点1 电荷守恒定律电荷守恒定律 负负 正正 1.6010 19C 整数整数 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 3电荷守恒定律电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生内容：电荷既不会创生，也不会消灭也不会消灭，它只能从一个物体它只能从一个物体 _到另一个物体到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移 的过程中的过程中，电荷的总量电荷的总量_。 (2)起电方式：起电方式：_、_、感应起电感应起电。 (3)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_。 转移转移 保持不变保持不变 摩擦起电摩擦
6、起电 接触起电接触起电 得失电子得失电子 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 1点电荷点电荷 是一种理想化的物理模是一种理想化的物理模 型型 ， 当 带 电 体 本 身 的当 带 电 体 本 身 的 _和和_对研究的对研究的 问题影响很小时问题影响很小时，可以将带可以将带 电体视为点电荷电体视为点电荷。 2库仑定律库仑定律 知识点知识点2 库仑定律库仑定律 形状形状 大小大小 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 注意注意：均匀带电的绝缘球可以视为点电荷均匀带电的绝缘球可以视为点电荷，而距离较近的带电金属而距离较近的带电金属 球不能视为点电荷球不能视为点电荷，因为金属球相
7、互靠近时因为金属球相互靠近时，表面所带电荷要重新分表面所带电荷要重新分 布布。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 1电场电场 基本性质：对放入其中的电荷产生基本性质：对放入其中的电荷产生_的作用的作用。 2电场强度电场强度 (1)定义式：定义式：E_，适用于适用于_，是矢量是矢量。单位：单位：N/C 或或_。 (2)点电荷的电场强度：点电荷的电场强度：E_，适用于计算适用于计算_中的点电荷中的点电荷 产生的电场产生的电场。 知识点知识点3 电场强度及电场线电场强度及电场线 力力 任何电场任何电场 V/m 真空真空 F q kQ r2 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航
8、 (3)方向：规定方向：规定_在电场中某点所受电场力的方向为该点的在电场中某点所受电场力的方向为该点的 电场强度方向电场强度方向。 (4)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该 点产生的电场强度的点产生的电场强度的_。 正电荷正电荷 矢量和矢量和 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 3电场线电场线 (1)电场线是为了形象地描述电场而引入的电场线是为了形象地描述电场而引入的，是假想的是假想的、客观不存在客观不存在 的的，它有以下特点：它有以下特点： 电场线从电场线从_或无限远处出发或无限远处出发，终止于无限远处
9、或终止于无限远处或_； 电场线在电场中不相交；电场线在电场中不相交； 在同一电场里在同一电场里，电场线电场线_的地方电场强度越大；的地方电场强度越大； 电场线上某点的切线方向表示该点的电场线上某点的切线方向表示该点的_； 沿电场线方向电势逐渐沿电场线方向电势逐渐_； 电场线和等势面在相交处电场线和等势面在相交处_。 正电荷正电荷 负电荷负电荷 越密越密 电场强度方向电场强度方向 降低降低 相互垂直相互垂直 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 (2)几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 思考：思考：(1)两个完全相同的带电金属球接触
10、时两个完全相同的带电金属球接触时，电荷量如何分配电荷量如何分配？ (2)已知一条电场线如图已知一条电场线如图，能否比较任意两点场强的大小及电势高能否比较任意两点场强的大小及电势高 低低。 (3)什么情况下带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线重合什么情况下带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线重合？ 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 答案答案 (1)平分平分 (2)不能不能，能能。 (3)带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子受到的合外力和初速度带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子受到的合外力和初速度 决定决定。带电粒子在电场力作用下同时满足下列条件带电粒子在电场力作用下同时满足下列条件，
11、轨迹才能与电场线轨迹才能与电场线 重合重合。 电场线是直线电场线是直线。 带电粒子的初速度为零或不为零但速度方向与电场线平行带电粒子的初速度为零或不为零但速度方向与电场线平行。 带电粒子仅受电场力作用或所受合外力的方向和电场线平行带电粒子仅受电场力作用或所受合外力的方向和电场线平行。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 一一、堵点疏通堵点疏通 1只有体积足够小的带电体才能看成点电荷只有体积足够小的带电体才能看成点电荷，大的带电体不能看大的带电体不能看 成点电荷成点电荷。 ( ) 2任何带电体的带电荷量都是元电荷的整数倍任何带电体的带电荷量都是元电荷的整数倍。 ( ) 3任意两个带电
12、体间的库仑力都可以用库仑定律计算任意两个带电体间的库仑力都可以用库仑定律计算。 ( ) 4电场中某点的电场强度与放在该点的电荷所受静电力成正比电场中某点的电场强度与放在该点的电荷所受静电力成正比， 与电荷的电荷量成反比与电荷的电荷量成反比。 ( ) 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 5当电场线是直线时当电场线是直线时，只受静电力的电荷的运动轨迹一定与电场只受静电力的电荷的运动轨迹一定与电场 线重合线重合。 ( ) 6当电场线是曲线时当电场线是曲线时，初速初速为零且只受静电力的电荷的运动轨迹为零且只受静电力的电荷的运动轨迹 一定与电场线重合一定与电场线重合。 ( ) 高考一轮总复习
13、 物理 第七章 静电场 返回导航 二二、对点激活对点激活 1关于点电荷和元电荷关于点电荷和元电荷，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A一个很小的带电体一个很小的带电体，不论在何种情况下均可视为点电荷不论在何种情况下均可视为点电荷 B点电荷所带的电荷量一定很小点电荷所带的电荷量一定很小 C点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍 D元电荷就是点电荷元电荷就是点电荷 C 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 带电体可以看作点电荷的条件是带电体的形状带电体可以看作点电荷的条件是带电体的形状、大小及电大小及电 荷分布状况对所研究问题的影响
14、可以忽略不计荷分布状况对所研究问题的影响可以忽略不计，与带电体自身的大小与带电体自身的大小、 形状以及电荷分布状况无关形状以及电荷分布状况无关，选项选项A，B错误；任何带电体所带的电荷错误；任何带电体所带的电荷 量都是元电荷的整数倍量都是元电荷的整数倍，选项选项C正确；元电荷是最小的电荷量正确；元电荷是最小的电荷量，点电荷点电荷 是一种理想化模型是一种理想化模型，是特殊的带电体是特殊的带电体，两者意义不同两者意义不同，选项选项D错误错误。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 2(多选多选)下列关于电场强度的两个表达式下列关于电场强度的两个表达式 EF q 和和 EkQ r2 的叙述
15、，的叙述， 正确的是正确的是 ( ) AEF q 是电场强度的定义式，是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的电场是放入电场中的电荷所受的电场 力，力，q 是产生电场的电荷的电荷量是产生电场的电荷的电荷量 BEF q 是电场强度的定义式，是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的电场是放入电场中的电荷所受的电场 力，力，q 是放入电场中的电荷的电荷量，它适用于任何电场是放入电场中的电荷的电荷量，它适用于任何电场 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 答案答案 BCD CEkQ r2 是点是点电荷电场强度的计算式，电荷电场强度的计算式，Q 是产生电场的电荷的电荷是产生电场
16、的电荷的电荷 量，它不适用于匀强电场量，它不适用于匀强电场 D从点电荷电场强度计算式分析库仑定律的表达式从点电荷电场强度计算式分析库仑定律的表达式 FkQq r2 ， kQ r2 是是 点电荷点电荷 Q 产生的电场在点电荷产生的电场在点电荷 q 处的电场强度大小，而处的电场强度大小，而kq r2 是点电荷是点电荷 q 产产 生的电场在生的电场在 Q 处电场强度的大小处电场强度的大小 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 公式公式 EF q 是电场强度的定义式，适用于任何电场，其中是电场强度的定义式，适用于任何电场，其中 q 是放入电场中的电荷的电荷量。是放入电场中的电荷的电
17、荷量。EkQ r2 是点电荷电场强度的计算公式，是点电荷电场强度的计算公式， 只适用于点电荷电场，库仑定律公式只适用于点电荷电场，库仑定律公式 FkQq r2 可以看成可以看成 Q 在在 q 处产生的处产生的 电场电场 E1kQ r2 对对 q 的作用力，选项的作用力，选项 B，C，D 正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 3以下关于电场线的说法中正确的是以下关于电场线的说法中正确的是 ( ) 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沿电场线的方向沿电场线的方向，电场强度越来越小电场强度越来越小 C电
18、场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大 D顺着电场线移动电荷顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变电荷受电场力大小一定不变 C 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 本题考查对电场线的理解本题考查对电场线的理解。电场线上每一点的切线方向都电场线上每一点的切线方向都 跟正电荷在该点所受电场力方向相同跟正电荷在该点所受电场力方向相同，与负电荷在该点受到的电场力方与负电荷在该点受到的电场力方 向相反向相反，选项选项A错误；匀强电场中沿电场线的方向错误；匀强电场中沿电场线的方向，电场强度不变电场强度不变，选选 项项B错误；电
19、场线越密的地方错误；电场线越密的地方，电场强度就越大电场强度就越大，则同一试探电荷所受则同一试探电荷所受 的电场力就越大的电场力就越大，选项选项C正确；顺着电场线移动电荷正确；顺着电场线移动电荷，若是非匀强电若是非匀强电 场场，则电荷所受电场力大小改变则电荷所受电场力大小改变，选项选项D错误错误。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 (1)近似条件：在要求不很精确的情况下近似条件：在要求不很精确的情况下，空气可近似当作真空来处空气可近似当作真空来处 理理。当带电体间的距离远大于它们本身尺度时当带电体间的距离远大于它们本身尺度时，可把带电体看作点电可把带电体看作
20、点电 荷荷。 (2)计算方法：注意库仑力是矢量计算方法：注意库仑力是矢量，计算库仑力可以直接运用公式计算库仑力可以直接运用公式， 将电荷量的绝对值代入公式将电荷量的绝对值代入公式，根据同种电荷相互排斥根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸异种电荷相互吸 引来判断作用力引来判断作用力F是引力还是斥力是引力还是斥力。 考点一考点一 库仑定律及库仑力作用下的平衡库仑定律及库仑力作用下的平衡 1对库仑定律对库仑定律 Fkq1q2 r2 的理解与计算的理解与计算 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 特别特别提醒：提醒：不可由不可由r0时时，得出得出F的结论的结论，虽然从数学角度成虽然从数学角度
21、成 立立，但从物理角度分析但从物理角度分析，当当r0时时，两带电体不能视为点电荷两带电体不能视为点电荷，公式已公式已 不适用不适用。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 2解解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤决库仑力作用下平衡问题的方法步骤 库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是 相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下：相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下： 确定研究对象确定研究对象可以根据问题需要，选择可以根据问题需要，选择“整体法整体法”或或“隔离法隔离法” 受力分析
22、受力分析多了电场力多了电场力(Fkq1q2 r2 或或 FqE) 列平衡方程列平衡方程F 合合0 或或 Fx0、Fy0 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 3“三个自由点电荷平衡三个自由点电荷平衡”的问题的问题 (1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个 点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。强度为零的位置。 (2) 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 例例1 (2018 全国卷全国卷，16)如图，三个固定的带电小球如图，三个固定的带电小球 a、
23、b 和和 c， 相互间的距离分别为相互间的距离分别为 ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球。小球 c 所受库仑所受库仑 力的合力的方向平行于力的合力的方向平行于 a、b 的连线。设小球的连线。设小球 a、b 所带电荷量的比值的所带电荷量的比值的 绝对值为绝对值为 k，则，则 ( ) Aa、b 的电荷同号，的电荷同号，k16 9 Ba、b 的电荷异号，的电荷异号，k16 9 Ca、b 的电荷同号，的电荷同号，k64 27 Da、b 的电荷异号，的电荷异号，k64 27 D 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 由于小球由于小球 c 所受库仑力的合力所受库仑力的合力的
24、方向平行于的方向平行于 a、b 的连线，的连线， 根据受力分析知，根据受力分析知， a、b 的电荷异号的电荷异号 根据库仑定律根据库仑定律 a 对对 c 的库仑力为的库仑力为 Fak0 qaqc ac 2 b 对对 c 的库仑力为的库仑力为 Fbk0 qbqc bc 2 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得 Fa ac Fb bc 联立联立式得式得 k qa qb ac 3 bc 3 64 27。 。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 变式训练变式训练1(2021 武汉调研武汉调研)a、b
25、、c三个点电荷仅在相互之间的三个点电荷仅在相互之间的 静电力的作用下处于静止状态静电力的作用下处于静止状态。已知已知a所带的电荷量为所带的电荷量为Q，b所带的电所带的电 荷量为荷量为q，且且Qq。关于电荷关于电荷c，下列判断正确的是下列判断正确的是 ( ) Ac一定带负电一定带负电 Bc所带的电荷量一定大于所带的电荷量一定大于q Cc可能处在可能处在a、b之间之间 D如果固定如果固定a、b，仍让仍让c处于平衡状态处于平衡状态，则则c的电性的电性、电荷量电荷量、位位 置都将唯一置都将唯一确定确定 B 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 根据点电荷所受的电场力方向以及受力平衡
26、来确定各自电根据点电荷所受的电场力方向以及受力平衡来确定各自电 性性，可以得出三个点电荷若要平衡应处于同一条直线上可以得出三个点电荷若要平衡应处于同一条直线上，处于两端的点处于两端的点 电荷的电性相同且与中间点电荷的电性相反电荷的电性相同且与中间点电荷的电性相反，即即“两同夹一异两同夹一异”，又因又因 为为Qq, 根据库仑定律来确定电场力的大小根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件确定各自电荷并由平衡条件确定各自电荷 量的大小量的大小，因此一定为因此一定为“两大夹一小两大夹一小”，c所带电荷量一定大于所带电荷量一定大于q，且且c 必须带正电必须带正电，在在b的另一侧的另一侧，A、C错误错
27、误，B正确；如果固定正确；如果固定a、b，因因 Qq，则在则在a、b形成的静电场中形成的静电场中，只有只有b的另一边仅存在一点场强为零的另一边仅存在一点场强为零， c放在此时受力平衡放在此时受力平衡，因位置固定因位置固定，c的电荷量和电性均不确定的电荷量和电性均不确定，D错错 误误。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 1场强公式的比较场强公式的比较 考点二考点二 电场强度的理解及应用电场强度的理解及应用 三个三个 公式公式 EF q 适用于任何电适用于任何电场场 与检验电荷是否存在无关与检验电荷是否存在无关 EkQ r2 适用于点电荷产生的电场适用于点电荷产生的电场 Q为场源电荷
28、的电荷量为场源电荷的电荷量 EU d 适用于匀强电场适用于匀强电场 U为两点间的电势差，为两点间的电势差，d为沿电场方向为沿电场方向 两点间的距离两点间的距离 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 2电场的叠加电场的叠加 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在 该处所产生的电场强度的矢量和该处所产生的电场强度的矢量和。 (2)运算法则：平行四边形定则运算法则：平行四边形定则。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 3等量同种和等量异种电荷的电场强度的比较等量同种和等量异种电荷的电场强度的比较 比
29、较项目比较项目 等量异种点电荷等量异种点电荷 等量同种点电荷等量同种点电荷 电场线电场线 分布图分布图 连线中点连线中点 O 处的场强处的场强 连线上连线上 O 点场强最小，指点场强最小，指 向负电荷一方向负电荷一方 为零为零 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 比较项目比较项目 等量异种点电荷等量异种点电荷 等量同种点电荷等量同种点电荷 连线上的场强大小连线上的场强大小(从从 左到右左到右) 沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大 沿连线先变小，再沿连线先变小，再 变大变大 沿中垂线由沿中垂线由O点向外场点向外场 强大小强大小 O点最大，向外逐渐减小点最大，向外逐渐减小 O点最
30、小，向外先点最小，向外先 变大后变小变大后变小 关于关于O点对称的点对称的A与与 A、B与与B的场强的场强 等大同向等大同向 等大反向等大反向 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 4电场线的应用电场线的应用 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 例例2 直角坐标系直角坐标系 xOy 中，中，M，N 两点位于两点位于 x 轴上，轴上，G，H 两点两点 坐标如图所示。坐标如图所示。M，N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为两点各固定一负点电荷，一电荷量为 Q 的正点电的正点电 荷置于荷置于 O 点时，点时，G 点处的电场强度恰好为零。静电力常量用点处的电场强度恰好为零。静电力常
31、量用 k 表示，若表示，若 将该正点电荷移到将该正点电荷移到 G 点，则点，则 H 点处电场强度的大小和方向分别为点处电场强度的大小和方向分别为 ( ) A3kQ 4a2 ，沿，沿 y 轴正向轴正向 B3kQ 4a2 ，沿，沿 y 轴负向轴负向 C5kQ 4a2 ，沿，沿 y 轴正向轴正向 D5kQ 4a2 ，沿，沿 y 轴负向轴负向 B 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 因正电荷因正电荷 Q 在在 O 点时，点时，G 点的电场强度为零，则可知两负点的电场强度为零，则可知两负 点电荷在点电荷在G点形成的电场的合电场强度与正电荷点形成的电场的合电场强度与正电荷Q在在G点产
32、生的电场强点产生的电场强 度等大反向，大小为度等大反向，大小为 E 合合k Q a2；若将正电荷移到 ；若将正电荷移到 G 点，则正电荷在点，则正电荷在 H 点点 的电场强度为的电场强度为 E1k Q 2a 2 kQ 4a2，方向沿 ，方向沿 y 轴正向，因轴正向，因两负电荷在两负电荷在 G 点的点的 合电场强度与在合电场强度与在 H 点的合电场强度等大反向， 则点的合电场强度等大反向， 则 H 点处电场强度为点处电场强度为 E E 合合E13kQ 4a2 ，方向沿，方向沿 y 轴负向，故选轴负向，故选 B。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 电场中某点的实际场强等于几个场源电荷
33、单独存在时产生的电场强电场中某点的实际场强等于几个场源电荷单独存在时产生的电场强 度的矢量和度的矢量和。同一直线上的场强的叠加可简化为代数运算；不在同一直同一直线上的场强的叠加可简化为代数运算；不在同一直 线上的两个场强的叠加线上的两个场强的叠加，用平行四边形定则求合场强用平行四边形定则求合场强。分析电场叠加问分析电场叠加问 题的一般步骤是：题的一般步骤是： (1)确定研究点的空间位置；确定研究点的空间位置； (2)分析该处有几个分电场分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度先计算出各个分电场在该点的电场强度 的大小和方向的大小和方向。 (3)依次利用平行四边形定则求出电场强度
34、的矢量和依次利用平行四边形定则求出电场强度的矢量和。 电场叠加问题的分析思路电场叠加问题的分析思路 名师点拨名师点拨 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 变式训练变式训练 2利用补偿法求场强利用补偿法求场强 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产 生的电场。如图所示，在半球面生的电场。如图所示，在半球面 AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为上均匀分布正电荷，总电荷量为 q， 球面半径为球面半径为 R，CD 为通过半球面顶点与球心为通过半球面顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有的轴线，在轴线上有 M、 N 两点
35、，两点，OMON2R。已知。已知 M 点的场强大小为点的场强大小为 E，则，则 N 点的场强大点的场强大 小为小为 ( ) A kq 2R2 E B kq 4R2 C kq 4R2 E D kq 4R2 E A 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 左半球面左半球面 AB 上的正电荷产生的电场等效为带正电荷为上的正电荷产生的电场等效为带正电荷为 2q 的整个球面的电场和带电荷的整个球面的电场和带电荷q的右半球面的电场的合电场， 则的右半球面的电场的合电场， 则 E k2q 2R 2 E，E为带电荷为带电荷q 的右半球面在的右半球面在 M 点产生的场强大小。点产生的场强大小。
36、 带电荷带电荷 q 的右半球面在的右半球面在 M 点的场强大小与带正电荷为点的场强大小与带正电荷为 q 的左半球面的左半球面 AB 在在 N 点的场强大小相等，则点的场强大小相等，则 ENE k2q 2R 2 E kq 2R2 E，则，则 A 正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 变式训练变式训练3利用微元法求场强利用微元法求场强 如图所示如图所示，均匀带正电圆环所带电荷量为均匀带正电圆环所带电荷量为Q，半径为半径为R，圆心为圆心为O， P为垂直于圆环平面中心轴上的一点为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OPL，试求试求P点的场强点的场强。 答案答案 k QL R2L2 3
37、 2 沿沿 OP 方向方向 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 设想将圆环看成由设想将圆环看成由 n 个小段组成，当个小段组成，当 n 相当大时，每一小相当大时，每一小 段都可以看成点电荷，其所带电荷量段都可以看成点电荷，其所带电荷量 QQ n ，由点电荷场强公式可求，由点电荷场强公式可求 得每一小段带电体在得每一小段带电体在 P 处产生的场强为处产生的场强为 EkQ nr2 kQ n R2L2 由对称性知，各小段带电体在由对称性知，各小段带电体在 P 处场强处场强 E 的垂直于中心轴的分量的垂直于中心轴的分量 Ey相互抵消，而其轴向分量相互抵消，而其轴向分量 Ex之和即
38、为带电环在之和即为带电环在 P 处的场强处的场强 EP，方向，方向 沿沿 OP 方向，则方向，则 EPnExnk Q n R2L2 cos k QL R2L2 3 2 。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 变式训练变式训练 4利用对称法求场强利用对称法求场强 如图所示，边长为如图所示，边长为 L 的正六边形的正六边形 ABCDEF 的的 5 条边上分条边上分别放置别放置 5 根长度也为根长度也为 L 的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为 Q 的点电荷置于的点电荷置于 BC 中点，此时正六边形几何中心中点，此时正六边形
39、几何中心 O 点的场强为零。点的场强为零。 若移走若移走Q 及及 AB 边上的细棒，则边上的细棒，则 O 点强度大小为点强度大小为(k 为静电力常量为静电力常量)(不不 考虑绝缘棒及考虑绝缘棒及Q 之间的相互影响之间的相互影响) ( ) AkQ L2 B4kQ 3L2 C2 3kQ 3L2 D4 3kQ 3L2 D 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 根据对称性，根据对称性，AF 与与 CD 上的细棒在上的细棒在 O 点产生的电场强度叠点产生的电场强度叠 加为零，加为零，AB 与与 ED 上的细棒在上的细棒在 O 点产生的电场强度叠加为零。点产生的电场强度叠加为零。BC
40、中点中点 的点电荷在的点电荷在 O 点产生的电场强度为点产生的电场强度为 kQ Lsin60 2 4kQ 3L2 ，因，因 EF 上的细棒与上的细棒与 BC 中点的点电荷在中点的点电荷在 O 点产生的电场强度叠加为零，点产生的电场强度叠加为零， EF 上的细棒在上的细棒在 O 点点 产生的电场强度为产生的电场强度为4kQ 3L2 ， 故每根细棒在， 故每根细棒在 O 点产生的电场强度为点产生的电场强度为4kQ 3L2 ， 移走， 移走 Q 及及 AB 边上的细棒，边上的细棒，O 点的电场强度为点的电场强度为 EF 与与 ED 上的细棒在上的细棒在 O 点点 产生的电产生的电场强度叠加，这两个场
41、强夹角为场强度叠加，这两个场强夹角为 60 ，所以叠加后电场强度为，所以叠加后电场强度为 24kQ 3L2 cos 30 4 3kQ 3L2 。故选。故选 D。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 1解答思路解答思路 考点三考点三 带电体的力电综合问题带电体的力电综合问题 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 2运动情况反映受力情况运动情况反映受力情况 (1)物体静止物体静止(保持保持)：F合 合 0。 (2)做直线运动做直线运动 匀速直线运动：匀速直线运动：F合 合 0。 变速直线运动：变速直线运动：F合 合 0，且且F合 合与速度方向总是一致 与速度方向总是一致。 (
42、3)做曲线运动：做曲线运动：F合 合 0，F合 合与速度方向不在一条直线上 与速度方向不在一条直线上，且总指向且总指向 运动轨迹曲线凹的一侧运动轨迹曲线凹的一侧。 (4)F 合合 与与 v的 夹 角 为的 夹 角 为 ， 加 速 运 动 ：加 速 运 动 ： 090 ； 减 速 运 动 ； 减 速 运 动 ； 90f，所以小滑块最终在圆弧，所以小滑块最终在圆弧 轨轨道的下部分往复运动，并且小滑块运动到道的下部分往复运动，并且小滑块运动到 B 点时速度恰好为零，对小点时速度恰好为零，对小 滑块运用动能定理可得滑块运用动能定理可得 mgRqERmgx00，解得小滑块在水平面，解得小滑块在水平面 上
43、通过的总路程上通过的总路程 x6 m，选项，选项 D 正确。正确。 3 名师讲坛素养提升 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 电场线电场线 带电粒子运动轨迹判断带电粒子运动轨迹判断 1判断速度方向：判断速度方向：带电粒子轨迹的切线方向为该点处的速度方带电粒子轨迹的切线方向为该点处的速度方 向向。 2判断电场力判断电场力(或场强或场强)的方向：的方向：带电粒子所受电场力方向带电粒子所受电场力方向(仅受电仅受电 场力作用场力作用)指向轨迹曲线的凹侧指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正再根据粒子的正、负判断场强的方向负判断场强的方向。 3判断电场力做功的正判断电场力做功的正、负及电势能的增
44、负及电势能的增、减：减：若电场力与速度若电场力与速度 方向成锐角方向成锐角，则电场力做正功则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝电势能减少；若电场力与速度方向成钝 角角，则电场力做负功则电场力做负功，电势能增加电势能增加。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 (多选多选)如图所示如图所示，实线为不知方向的三条电场线实线为不知方向的三条电场线，从电场中从电场中 M点以相同速度垂直于电场线方向飞出点以相同速度垂直于电场线方向飞出a，b两个带电粒子两个带电粒子，仅在电场力仅在电场力 作用下的运动轨迹如图中虚线所示作用下的运动轨迹如图中虚线所示，不计两粒子间的相互作用不计两粒子
45、间的相互作用，则则 ( ) Aa一定带正电一定带正电，b一定带负电一定带负电 Ba的速度将减小的速度将减小，b的速度将增大的速度将增大 Ca的加速度将减小的加速度将减小，b的加速度将增大的加速度将增大 D两个粒子的动能均增大两个粒子的动能均增大 例例4 CD 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 根据两粒子的偏转方向根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷可知两粒子带异种电荷，但无法但无法 确定其具体电性确定其具体电性，故故A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判可判 断电场力对两粒子均做正功断电场力对两粒子均做正功，两粒子的速度两
46、粒子的速度、动能均增大动能均增大，故故B错误错误， D正确；从两粒子的运动轨迹判断正确；从两粒子的运动轨迹判断，a粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐 变得稀疏变得稀疏，b粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐变密粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐变密，说明说明a的加速度减的加速度减 小小，b的加速度增大的加速度增大，故故C正确正确。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 变式训练变式训练6A、B是一条电场线上的两个点是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅一带负电的微粒仅 在电场力作用下以一定初速度从在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到点沿电场线运动到B点点，
47、其其vt图像如图像如 图所示图所示。则电场可能是则电场可能是 ( ) 解析解析 由图像可知由图像可知，速度在逐渐增大速度在逐渐增大，图像的斜率在逐渐增大图像的斜率在逐渐增大， 故此带负电的微粒做加速度越来越大的加速直线运动故此带负电的微粒做加速度越来越大的加速直线运动，所受电场力越来所受电场力越来 越大越大，受力方向与运动方向相同受力方向与运动方向相同。故故A、B、C错误错误，D正确正确。 D 4 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 1(2020 浙江浙江7月选考月选考)国际单位制中电荷量的单位符号是国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果如果 用国际单位制基本单位
48、的符号来表示用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是正确的是 ( ) AF V BA s CJ/V DN m/V 解析解析 国际单位制中基本单位有国际单位制中基本单位有7个个，即即kg、m、s、A、cd、K、 mol。根据排除法根据排除法，可以排除可以排除A、C、D根据根据QIt可知可知，可用可用A s表示表示 库仑库仑(C)，因此选项因此选项B正确正确。 B 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 2(2019 全国卷全国卷，15)如图如图，空间存在一方向水平向右的匀强电空间存在一方向水平向右的匀强电 场场，两个带电小球两个带电小球P和和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下用相同的
49、绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细两细 绳都恰好与天花板垂直绳都恰好与天花板垂直，则则 ( ) AP和和Q都带正电荷都带正电荷 BP和和Q都带负电荷都带负电荷 CP带正电荷带正电荷，Q带负电荷带负电荷 DP带负电荷带负电荷，Q带正电荷带正电荷 D 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 解析解析 A、B错：细绳竖直错：细绳竖直，把把P、Q看作整体看作整体，在水平方向不受在水平方向不受 力力，对外不显电性对外不显电性，带异种电荷带异种电荷。C错错，D对：若对：若P带正电荷带正电荷，它受电场它受电场 力向右力向右，Q对它吸引力向若对它吸引力向若，不平衡不平衡，P带负电带负电、Q带正电时符合题意带正电时符合题意。 高考一轮总复习 物理 第七章 静电场 返回导航 3(2020 江苏南通一调江苏南通一调)如图所示如图所示，A小球带负电小球带负电，B小球不带电小球不带电， A、B两小球用一根细线连接两小球用一根细线连接，
