2022年静电场力的性质.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习选修 3-1 静电场第 1 讲 静电场力的性质 学问点总结一 库仑定律的懂得与应用 1库仑定律适用条件的三点懂得1对于两个匀称带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷,r 为两球心之间的距离；2对于两个带电金属球,要考虑金属球外表电荷的重新分布；3库仑力在r 1015109m 的范畴内均有效,但不能依据公式错误地推论：当r 0时, F；其实,在这样的条件下,两个带电体已经不能再看成点电荷了；2应用库仑定律的四条提示 1在用库仑定律公式进行运算时,无论是正电荷仍是负电荷,均代入电量的肯定值计 算库仑力的大小；2作

2、用力的方向判定依据：同性相斥,异性相吸,作用力的方向沿两电荷连线方向；3两个点电荷间相互作用的库仑力满意牛顿第三定律,大小相等、方向相反；4库仑力存在极大值,由公式Fkq1q2 r2 可以看出,在两带电体的间距及电量之和肯定1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习的条件下,当 q1 q2 时, F 最大；3解决库仑力作用下平稳问题的方法步骤 库仑力作用下平稳问题的分析方法与纯力学平稳问题的分析方法是相同的,只是在原先受力的基础上多了电场力；详细步骤如下：4“三个自由点电荷平稳”的问题1平稳的

3、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强度为零的位置；2 3kQ A Q2r ACCkQBQ 2AQBQ 2CrrBABCQAQCQ BQAQBQ C二 电场强度1电场强度三个表达式的比较公式EF qEkQ r2EU d电场强度定义真空中点电荷电场强度的决匀强电场中E 与 U 的意义式定式关系式适用一切电场真空 点电荷匀强电场条件打算由电场本身决由场源电荷Q 和场源电荷到由电场本身打算,d因素定,与 q 无关该点的距离r 共同打算为沿电场方向的距离相同矢量,遵守平行四边形定就点单位： 1N/C1 V/m 2电场强度的叠加 1叠加原理：多个电荷在

4、空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢 量和；2运算法就：平行四边形定就；2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习3运算电场强度常用的五种方法1电场叠加合成的方法2平稳条件求解法3对称法 4补偿法 5等效法三电场线的懂得与应用1电场线的三个特点1电场线从正电荷或无限远处动身,终止于无限远或负电荷处；2电场线在电场中不相交；3在同一幅图中, 电场强度较大的地方电场线较密,2六种典型电场的电场线3两种等量点电荷的电场电场强度较小的地方电场线较疏；比较等量异种点电荷等量同种点电荷连线

5、上的电场强度沿连线先变小后变大,中点O 处电场强度最小中垂线上的电场强度O 点最大,向外逐步减小O 点为零,向外先变大后变小4电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系一般情形下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,件时,两者才会重合；1电场线为直线；2带电粒子初速度为零,或速度方向与电场线平行；只有同时满意以下三个条3带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场线平行；习题精炼1多项挑选关于库仑定律,正确的选项是A库仑定律适用于真空中的两点电荷间相互作用力的运算B. 静电力常量k 的值为 9.0 109Nm 2/C2C库仑定律和万有引力定律都遵从与距离的二次方成反比规律 D当两个带电体间

6、的距离趋近于零时,由库仑定律,库仑力将趋向无穷大 答案： ABC 2真空中甲、乙两个固定的点电荷,相互作用力为F,假设甲的带电量变为原先的2 倍,乙的带电量变为原先的8 倍,要使它们的作用力仍为F,就它们之间的距离变为原先的 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 4 倍 C高三物理一轮复习A2 倍 B8 倍 D 16 倍答案： B 3小华有一次不当心购买了盗版的物理参考书,做练习时, 他发觉有一个关键数字看不清,拿来问老师,假如你是老师,你认为可能是以下几个数字中的那一个-19 C A3.2 10-19

7、CB3.4 10-19C 3.6 10-19C 3. 10答案： A 4多项挑选 如下图, A、B 为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属验电箔,C是带正电的小球,以下说法正确的选项是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,再把 A、B 分开,然后移去C,A、B 上的金属箔片仍张开C把 C移近导体 A,先把 C移走,再把 A、B分开, A、B 上的金属箔片仍张开 D把 C移近导体 A,先把 A、B分开,再把 C移去,然后重新让 A、B接触, A上的金属箔片 张开,而 B 上的金属箔片已闭合答案： AB 5如图,悬挂在 O点的一

8、根不行伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球 A. 在两次实 验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球 B. 当 B 到达悬点 O的正下方并与 A在同一水平线 上, A处于受力平稳时,悬线偏离竖直方向的角度为 ,假设两次试验中 B的电量分别为 q1和 q2, 分别为 30 和 45 . 就 q2/ q1为 3 3O B A 绝缘手柄 答案： C 6关于电场强度的表达,正确的选项是A沿着电场线的方向,场强越来越小 B电场中某点的场强在数值上等于单位电量的摸索电荷在该点所受的电场力 C如电场线是直线,就该电场肯定是匀强电场 D摸索电荷所受的电场力的方向就是该点电场强度的方向 答案： B 7如图 M、

9、 N和 P是以 MN为直径的半圈弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,MOP=60 0电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习E2, E1 与 E2之比为大小为 E1；假设将 N点处的点电荷移至P点,就 O点的场场强大小变为A1: 24:3M 60O N B2:1C2:3DP 答案： B 8多项挑选如图,a、b两点场强相同的电场B、C、D中a、b都是对称点 是 A BA CBD答案： AD 9如图,一电子沿等量异种电荷的中垂线由

10、A OB 匀速飞过,电子重力不计,就电子所受另一个力的大小和方向变化情形是A先变大后变小,方向水平向左 C先变小后变大,方向水平向左答案： B B先变大后变小,方向水平向右 D先变小后变大,方向水平向右10处在如下图的四种电场中P 点的带电粒子, 由静止释放后只受电场力作用,其加速度一定变大的是P 答案： D 11多项挑选如下图,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情形一带电粒子 在电场中运动的轨迹如图中虚线所示假设不考虑其他力, 就以下判定中正确的选项是 A假设粒子是从 A 运动到 B,就粒子带正电；假设粒子是从 B 运动到 A,就粒子带负电5 名师归纳总结 - - - - - - -第

11、 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习B不管粒子是从 A 运动到 B,仍是从 B 运动到 A,粒子必带负电C假设粒子是从 B 运动到 A,就其加速度减小D假设粒子是从 B 运动到 A,就其速度减小答案： BC 12. 以下选项中的各1圆环大小相同 , 所带电荷量已在图中标出, 且电荷匀称分布, 各1 4圆环4间彼此绝缘 . 坐标原点 O 处电场强度最大的是答案： B 13. 如图,电荷量为 q1和 q2 的两个点电荷分别位于 P 点和 Q点. 已知在 P、Q连线至某点 R处的电场强度为零,且 PR=2RQ,就Aq1=2q2 Bq1=4

12、q2 Cq1=-2q 2 Dq1=-4q 2q1 q2P R Q答案： B 14. 如下图, xOy 平面是无穷大导体的外表,该导体布满 z 0 的空间,z 0 的空间为真空；将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处,就在 xOy 平面上会产生感应电荷；空间任意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体外表上的感应电荷共同激发的；已知静电平稳时导体内部场h强到处为零,就在 z 轴上 z 处的场强大小为k 为静电力常量 2Ak 4q2 Bk 4 q2 Ck 32 q2 Dk 40 q2h 9 h 9 h 9 hz q y x 答案： D 15. 如图,一半径为R的圆盘上匀称分布着电荷量为Q的电

13、荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有 a、b、 d 三个点, a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为R,在 a 点处有一电荷量为q 的固定点电荷；已知b 点处的场强为零,就d 点处场强的大小为k 为静电力常量 3q B. k10q C. kQ+q .2 D. k9Q+q 9.2.29.26 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习答案： B 16. 多项挑选 如下图,斜面与水平面的夹角水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,为 ；一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系 有一个带电小球

14、 A,细线与斜面平行；小球 A 的质量为 m、电量为 q；小球 A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B,两球心的高度相同、间距为 d；静电力常量为 k,重力加速度为 g,两带电小球可视为点电荷；小球 A静止在斜面上,就 2A小球 A与 B 之间库仑力的大小为 kqd 2 B当q dmgsin k 时,细线上的拉力为 0 C当q dmgtan 时,细线上的拉力为0 0 kD当q dmg时,斜面对小球A 的支持力为k tan 答案： AC 17. 多项挑选如下图,在点电荷Q产生的电场中有a、b 两点,相距为d,已知 a 点的场强大小为 E,方向与 ab 连线成 30 角, b 点的场强方向与

15、确的选项是 ab 连线成 120 角,以下说法正A点电荷 Q带正电 B点电荷 Q带负电3E Cb 点的场强大小为E 3Db 点的场强大小为答案： BD 18.a 、b 两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+3q 和- q,两球间用绝缘细线连接,a 球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平稳时细线都被拉紧,就平稳时可能位置是答案： A 19. 如下图,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A 点和 B 点,两点相距L,在以 L 为7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - -

16、- - - BEST 高三物理一轮复习直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电小球夹角为 ,不计小球的重力,就 q 视为点电荷 ,在 P 点平稳, PA与 AB的AAtan3Q 2 BtanQ2 CO点场强为零 DQ1Q2 Q 1Q 1答案： A 20. 多项挑选如下图光滑绝缘细杆与水平面成 角固定,杆上套有一带正电小球,质量 为 m,带电量为 q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,所加电场的场强满意什么条件 时,小球可在杆上保持静止 A垂直于杆斜向上,场强大小为 mg cos qB竖直向上,场强大小为 mg qC垂直于杆斜向上,场强大小为 mg sin D水平向右,场强大小为 mg cot q

17、 q答案： BD 21. 多项挑选如下图,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg 的小球 A 悬挂到水平板的 MN两点, A 上带有Q3.0 106C的正电荷；两线夹角为120 ,两线上的拉力,大小分别为F 1和F 2,重力加速度取g102 m s；静电力常量k9.0 109N m2/C2AB球可视为点电荷就AB两线上的 拉力大小 F 1 F 2 1.9 NC将 B 水平右移,使 M、A、B 在同始终线上,此时两线上的拉力大小为F 1 1.225 , N F 2 1.0 ND将 B 移到无穷远处,两线上的拉力大小答案： BC8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 1

18、3 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习22. 直角坐标系 xOy中, M、N两点位于 x 轴上, G、H两点坐标如图,M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时, G点处的电场 强度恰好为零；静电力常量用k表示；假设将该正点电荷移到G点,就 H点处场强的大小和方向分别为A.3 kQ,沿 y 轴正向 B.3 kQ,沿 y 轴负向4 a24a2C.5 kQ,沿 y 轴正向 D.5 kQ,沿 y 轴负向4a24a2yH0,aMONxG0,a答案： B 23.已知如图, 带电小球 A、B 的电荷分别为 QA、QB,OA=OB,都用长 L 的丝

19、线悬挂在 O 点；静止时 A、B 相距为 d；为使平稳时 AB 间距离减为 d/2 ,可采纳以下哪些方法O N d B A A将小球 A、B 的质量都增加到原先的 2 倍B将小球 B 的质量增加到原先的 8 倍C将小球 A、 B的电荷量都减小到原先的一半D将小球 A、B 的电荷量都减小到原先的一半,同时将小球B 的质量增加到原先的2 倍9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习答案： BD由 B 的共点力平稳图知 F d,而 F kQ A Q2 B,可知 d 3 kQ A Q B Lm B g

20、 L d mg24. 三个相同的金属小球 . 分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径；球 1的带电量为 q,球 2 的带电量为 nq,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远,此时球 1、2 之间作用力的大小为 F；现使球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,然后将球 3 移至远处,此时 1、2之间作用力的大小仍为 F,方向不变；由此可知 A.n=3 B.n=4 C.n=5 D. n=6 答案： D 25. 如下图, 在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q q 0 的相同小球, 小球之间用劲度系数均为 k 0 的轻质弹簧绝缘连接；当 3 个小球处在静止状态时,每根弹簧长度

21、为 0l 已知静电力常量为 k,假设不考虑弹簧的静电感应,就每根弹簧的原长为Al 5 kq 22 B l kq 22 C l 5 kq 22 D l 5 kq 222 k 0 l k 0 l 4 k 0 l 2 k 0 l答案： C 26. 如下图,三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三角形的三个顶点上；a 和 c 带正电, b 带负电, a 所带电量的大小比 b 的小；已知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是 AF1 BF2 C F3 DF4答案： B 27. 两个带电荷量分别为Q1、Q2 的质点四周的电场线如下图,由图可知 Q1Q2 B两

22、质点带异号电荷,且C两质点带同号电荷,且Q1Q2 D两质点带同号电荷,且Q1 q2,l1 l2,平32. 如下图,两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于衡时两球到过 O点的竖直线的距离相等,就O m1 q1l1ddl2q2m212 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - BEST 高三物理一轮复习Am1m 2 Bm1m 2Cm 1m2 D无法确定 对 m 1、m 2 球受力分析,如下图：依据共点力平稳和几何关系得：左边两个阴影部分面积相像,右边两个阴影部分面积相像；虽然 q 1q 2,l1l2,但两者的库仑力大小相等,就有,由于 F1=F 2,所以 m 1=m 2；故 B 正确13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页