（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 靜電場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)的力的性質(zhì)學(xué)案

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1、第1講　電場(chǎng)的力的性質(zhì) [選考導(dǎo)航] 知識(shí)內(nèi)容 考試要求 歷次選考統(tǒng)計(jì) 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11 電荷及其守恒定律 c 8 庫(kù)侖定律 c 4 13 3 6 8 電場(chǎng)強(qiáng)度 c 13 8 6、19 22 電勢(shì)能和電勢(shì) c 13 8 8 6 電勢(shì)差 c 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 c 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 b 電容器的電容 c 7

2、 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) d 8、22 23 8、23 8 知識(shí)排查 點(diǎn)電荷、電荷守恒定律 1.點(diǎn)電荷 有一定的電荷量，忽略形狀和大小的一種理想化模型。 2.電荷守恒定律 (1)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，電荷的總量保持不變。 (2)起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電。 (3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是得失電子。 庫(kù)侖定律 1.內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比。作用力的方向在它們的連線上。

3、 2.表達(dá)式：F＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫靜電力常量。 3.適用條件：(1)真空中；(2)點(diǎn)電荷。 電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) 1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值。 2.定義式：E＝。單位：N/C或V/m 3.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度：真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：E＝k。 4.方向：規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。 5.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，遵從平行四邊形定則。 電場(chǎng)線 1.定義：為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向，在電場(chǎng)中畫

4、出一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致，曲線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。 小題速練 1.思考判斷 (1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍(　　) (2)相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量大的，受到庫(kù)侖力也大(　　) (3)根據(jù)E＝可知，電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該處所受的電場(chǎng)力成正比(　　) (4)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向相反(　　) (5)電場(chǎng)線方向即為帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向(　　) (6)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，以該點(diǎn)電荷為球心的同一球面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)× 2.

5、(2018·湖南長(zhǎng)沙模擬)下列說法正確的是(　　) A.庫(kù)侖定律F＝k中k的數(shù)值是庫(kù)侖用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 B.元電荷e的數(shù)值是由密立根用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 C.感應(yīng)起電和摩擦起電都是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 D.電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的比荷 解析　靜電力常量k的數(shù)值是由庫(kù)侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；元電荷e的數(shù)值是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的比荷，選項(xiàng)D正確。 答案　D 3.在電場(chǎng)中的某點(diǎn)放入電荷量為－

6、q的試探電荷時(shí)，測(cè)得該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E；若在該點(diǎn)放入電荷量為＋2q的試探電荷，此時(shí)測(cè)得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)(　　) A.大小為2E，方向和原來的相反 B.大小為E，方向和原來的相反 C.大小為2E，方向和原來的相同 D.大小為E，方向和原來的相同 解析　根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式E＝得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，再根據(jù)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)取決于電場(chǎng)本身，所以在該點(diǎn)放入電荷量為＋2q 的試探電荷時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 4.如圖1所示，實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線，虛線為以一點(diǎn)電荷為中心的圓，M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，若將一正試探點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，則電荷所受電場(chǎng)力(　　) 圖1

7、 A.大小不變　　 B.方向不變 C.逐漸減小 D.逐漸增大 解析　由電場(chǎng)線的分布情況可知，N點(diǎn)電場(chǎng)線比M點(diǎn)電場(chǎng)線疏，則N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小，由電場(chǎng)力公式F＝qE可知正點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力逐漸增大，電場(chǎng)力方向與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致，所以一直在變化，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 　電荷及電荷守恒定律 1.三種起電方式 (1)摩擦起電：電荷得失，玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒因失去電子而帶正電。 (2)接觸起電：電荷轉(zhuǎn)移，金屬棒與帶正電的物體接觸，金屬棒上部分電子轉(zhuǎn)移到物體上，金屬棒帶正電。 (3)感應(yīng)起電：靜電感應(yīng)，同種電荷在電場(chǎng)力的作用

8、下遠(yuǎn)離帶電體，異種電荷在電場(chǎng)力的作用下靠近帶電體。 2.點(diǎn)電荷的理解 (1)點(diǎn)電荷客觀不存在，是一種帶電體的理想化模型，不考慮其大小和電荷分布情況，把電荷量看作集中于一點(diǎn)的電荷。 (2)當(dāng)討論帶電體之間的相互作用時(shí)，帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這些帶電體就可以看作是點(diǎn)電荷。 (3)點(diǎn)電荷不能理解為體積很小的電荷，也不能理解為電荷量很少的電荷。 1.毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)?　　) A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上 D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上 解析　

9、摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，電中性的物體若缺少了電子帶正電，多了電子就帶負(fù)電。由于毛皮的原子核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱，在摩擦的過程中毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，缺少了電子的毛皮帶正電，而原子核內(nèi)的質(zhì)子帶正電荷，不能自由移動(dòng)，所以選項(xiàng)A正確。 答案　A 2.如圖2所示，在真空中，把一個(gè)絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球P慢慢靠近，關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說法中不正確的是(　　) 圖2 A.兩端的感應(yīng)電荷越來越多 B.兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷 C.兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷 D.兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等 解析　由于絕緣導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動(dòng)的電子，當(dāng)慢慢靠近帶

10、負(fù)電的球P時(shí)，由于同種電荷相互排斥，絕緣導(dǎo)體上靠近P的一端的自由電子被排斥到遠(yuǎn)端，從而顯示帶正電荷，遠(yuǎn)離P的一端帶上了等量的負(fù)電荷。絕緣導(dǎo)體離P球距離越近，絕緣導(dǎo)體內(nèi)自由電子受到P的排斥力越大，兩端感應(yīng)電荷越多。 答案　B 3.完全相同的金屬小球A、B，A球帶電荷量為＋16Q，B球帶電荷量為－8Q，現(xiàn)將A與B接觸后分開，則A、B兩球的帶電荷量分別為(　　) A.－8Q，＋16Q B.＋8Q，＋8Q C.＋4Q，＋4Q D.－4Q，－4Q 解析　因兩球帶異種電荷，所以A與B接觸后應(yīng)是先中和，后把剩余的電荷量平分，即A、B兩球的帶電荷量都為q＝＝4Q，選項(xiàng)C正確。 答案　C

11、 　庫(kù)侖定律的理解及應(yīng)用 1.運(yùn)用庫(kù)侖定律的幾點(diǎn)注意 (1)在用庫(kù)侖定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，無論是正電荷還是負(fù)電荷，均代入電荷量的絕對(duì)值計(jì)算庫(kù)侖力的大小。 (2)作用力的方向判斷：同性相斥，異性相吸，作用力的方向沿兩電荷連線方向。 (3)兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反。 2.解決庫(kù)侖力作用下平衡問題的方法步驟 庫(kù)侖力作用下平衡問題的分析方法與純力學(xué)平衡問題的分析方法是相同的，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了電場(chǎng)力。具體步驟如下： 3.一個(gè)結(jié)論 完全相同的兩帶電金屬球接觸后再分離帶有完全相同的電荷量。 【典例1】　(2018·4月浙江選考)真空中兩個(gè)完全

12、相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F。用一個(gè)不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時(shí)A、B球間的靜電力為(　　) A. B. C. D. 解析　設(shè)A、B兩金屬小球開始帶電荷量均為Q，距離為r，F(xiàn)＝k，用一個(gè)不帶電的金屬球C先后與A、B接觸，與A接觸完后，A、C帶電荷量分別為，再與B接觸后，B、C帶電荷量分別為Q，F(xiàn)′＝k＝F，因此選項(xiàng)C正確。 答案　C 【典例2】　(2016·10月浙江選考)如圖3所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點(diǎn)正下方

13、絕緣柱上。其中O點(diǎn)與小球A的間距為l，O點(diǎn)與小球B的間距為l，當(dāng)小球A平衡時(shí)，懸線與豎直方向夾角θ＝30°。帶電小球A、B均可視為點(diǎn)電荷，靜電力常量為k。則(　　) 圖3 A.A、B間庫(kù)侖力大小F＝ B.A、B間庫(kù)侖力大小F＝ C.細(xì)線拉力大小FT＝ D.細(xì)線拉力大小FT＝mg 解析　帶電小球A受力如圖所示，OC＝l，即C點(diǎn)為OB中點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性AB＝l。由庫(kù)侖定律知A、B間庫(kù)侖力大小知F＝，細(xì)線拉力FT＝F＝，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件得Fcos 30°＝mg，得F＝，繩子拉力FT＝，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。 答案　B 1.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB∶BC＝1∶2

14、，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為(　　) A. B. C.－F D.F 解析　設(shè)A、B間距離為x，則B、C間距離為2x，根據(jù)庫(kù)侖定律有F＝k，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為F′＝k＝，考慮電場(chǎng)力方向易知B正確。 答案　B 2.如圖4所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場(chǎng)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(　　)

15、 圖4 A.正，B的右邊0.4 m處 B.正，B的左邊0.2 m處 C.負(fù)，A的左邊0.2 m處 D.負(fù)，A的右邊0.2 m處 解析　要使三個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠(yuǎn)大”的原則，所以點(diǎn)電荷C應(yīng)在A左側(cè)，帶負(fù)電。設(shè)C所在位置與A的距離為x，由于處于平衡狀態(tài)，所以k＝，解得x＝0.2 m，選項(xiàng)C正確。 答案　C 3.(2018·11月浙江選考)電荷量為4×10－6 C的小球絕緣固定在A點(diǎn)，質(zhì)量為0.2 kg、電荷量為－5×10－6 C的小球用絕緣細(xì)線懸掛，靜止于B點(diǎn)。A、B間距離為30 cm，AB連線與豎直方向夾角為60°，靜電力常量

16、為9.0×109 N·m2/C2，小球可視為點(diǎn)電荷，下列圖示正確的是(　　) 解析　A、B兩小球間的庫(kù)侖力為FAB＝k＝9.0×109× N＝2 N，B球的重力GB＝mg＝2 N，可見FAB＝GB，所以FAB與GB 合力方向與GB方向的夾角為60°，如圖所示。由于B球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以繩的拉力方向與豎直方向夾角為60°，選項(xiàng)B正確。 答案　B 三個(gè)孤立共線點(diǎn)電荷的平衡規(guī)律 “三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；“兩同夾異”——正、負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最??；“近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷。 　電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 1.電場(chǎng)強(qiáng)度

17、的性質(zhì) 矢量性 規(guī)定正電荷受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向 唯一性 電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)的電荷q無關(guān)，它決定于形成電場(chǎng)的電荷(場(chǎng)源電荷)及空間位置 2.電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)計(jì)算公式 3.電場(chǎng)線的用途 (1)判斷電場(chǎng)力的方向——正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相同，負(fù)電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相反。 (2)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(定性)——電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小，進(jìn)而可判斷電荷受力大小和加速度的大小。 (3)判斷電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低的快慢——沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向。 (4)判斷

18、等勢(shì)面的疏密——電場(chǎng)越強(qiáng)的地方，等差等勢(shì)面越密集；電場(chǎng)越弱的地方，等差等勢(shì)面越稀疏。 4.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線(如圖所示) 5.等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的比較 比較項(xiàng)目 等量異種點(diǎn)電荷 等量同種點(diǎn)電荷 電場(chǎng)線分布圖 連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng) 連線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方 為零 連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小(從左到右) 沿連線先變小，再變大 沿連線先變小，再變大 沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)大小 O點(diǎn)最大，向外逐漸減小 O點(diǎn)最小，向外先變大后變小 關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng) 等大同向 等大反向 【典例】　如圖5所示，M、N為兩個(gè)等量同種正電荷，帶

19、電荷量均為Q，在其連線的中垂線上任意一點(diǎn)P自由釋放一個(gè)負(fù)電荷q，不計(jì)重力影響，關(guān)于點(diǎn)電荷q的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是(　　) 圖5 A.從P→O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大 B.從P→O的過程中，加速度越來越小，到O點(diǎn)速度達(dá)到最大值 C.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值 D.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大，直到速度為零 解析　如圖所示，根據(jù)電場(chǎng)疊加原理知：O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，從O點(diǎn)沿中垂線向外，場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小。點(diǎn)電荷從P→O的過程中，靜電力可能是先變大后變小，加速度隨之先變大后變??；也可能靜電力一直變小，加速度一直變小，在到達(dá)O點(diǎn)之前，靜電力一直表

20、現(xiàn)為引力，速度一定是一直變大的，在O點(diǎn)時(shí)加速度是零，速度最大，該電場(chǎng)關(guān)于直線MN對(duì)稱，電荷越過O點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)也不一定是單調(diào)變化的。有些粗心的同學(xué)容易認(rèn)為從P→O電荷距離兩個(gè)場(chǎng)源電荷越來越近，靜電力就會(huì)越來越大而錯(cuò)選A。其實(shí)，點(diǎn)電荷與場(chǎng)源電荷的兩個(gè)靜電力確實(shí)是變大的，只是兩個(gè)靜電力的合力未必變大，這要看電場(chǎng)的矢量合成情況。 答案　C 1.(2017·11月浙江選考)電場(chǎng)線的形狀可以用實(shí)驗(yàn)來模擬，把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場(chǎng)，頭發(fā)屑就按照電場(chǎng)的方向排列起來，如圖6所示。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(　　) 圖6 A.a圖模擬兩等量同種電荷的電場(chǎng)線 B.b圖一定是模擬兩等量正電

21、荷的電場(chǎng)線 C.a圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極 D.b圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極 解析　由題圖可以看出，a圖為兩異種電荷形成的電場(chǎng)線，不能確定是否電量相等，所以A錯(cuò)誤；b圖為同種電荷形成的電場(chǎng)線，但無法確定是否為等量同種電荷及電性，B錯(cuò)誤；a圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極，b圖中A、B應(yīng)接高壓起電裝置的同一極，C正確，D錯(cuò)誤。 答案　C 2.如圖7中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為(　　) 圖7 A.，方向由O指向C B.，方向由C指向O C.，方向由C指向O D.，方向由O指向C 解

22、析　O點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)電荷的距離為r＝＝a，三個(gè)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E0＝k，根據(jù)對(duì)稱性和幾何知識(shí)得知：兩個(gè)＋q在O處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為E1＝k，再與－q在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E＝E1＋E0＝2k＝2k＝，方向由O指向C，故選項(xiàng)A正確。 答案　A 3.某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線方向不確定，分布如圖8所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，由M運(yùn)動(dòng)到N，以下說法正確的是(　　) 圖8 A.粒子必定帶正電荷 B.該靜電場(chǎng)一定是孤立正電荷產(chǎn)生的 C.粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度 D.粒子在M點(diǎn)的速度大于它在N點(diǎn)的速度 解析　

23、帶電粒子所受靜電力沿電場(chǎng)線的切線方向或其反方向，且指向曲線的內(nèi)側(cè)，靜電力方向大致向上，因不知電場(chǎng)線的方向，粒子的電性無法確定，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線是彎曲的，則一定不是孤立點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；N點(diǎn)處電場(chǎng)線密，則場(chǎng)強(qiáng)大，粒子受到的靜電力大，產(chǎn)生的加速度也大，所以選項(xiàng)C正確；因靜電力大致向上，粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，靜電力做正功，粒子動(dòng)能增加，速度增加，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　C 4.(2018·全國(guó)卷Ⅰ，16)如圖9，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比

24、值的絕對(duì)值為k，則(　　) 圖9 A.a、b的電荷同號(hào)，k＝ B.a、b的電荷異號(hào)，k＝ C.a、b的電荷同號(hào)，k＝ D.a、b的電荷異號(hào)，k＝ 解析　如果a、b帶同種電荷，則a、b兩小球?qū)的作用力均為斥力或引力，此時(shí)c在垂直于a、b連線的方向上的合力一定不為零，因此a、b不可能帶同種電荷，A、C錯(cuò)誤；若a、b帶異種電荷，假設(shè)a對(duì)c的作用力為斥力，則b對(duì)c的作用力一定為引力，受力分析如圖所示，由題意知c所受庫(kù)侖力的合力方向平行于a、b的連線，則Fa、Fb在垂直于a、b連線的方向上的合力為零，由幾何關(guān)系可知∠α＝37°、∠β＝53°，則Fasin 37°＝Fbcos 37°，解

25、得＝，又由庫(kù)侖定律及以上各式代入數(shù)據(jù)可解得||＝，B錯(cuò)誤，D正確。 答案　D 活頁(yè)作業(yè) (時(shí)間：30分鐘) A組　基礎(chǔ)過關(guān) 1.(2018·廣東深圳模擬)關(guān)于電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度，以下說法正確的是(　　) A.一點(diǎn)電荷分別處于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力大，則該處場(chǎng)強(qiáng)小 B.在電場(chǎng)中某點(diǎn)如果沒有試探電荷，則電場(chǎng)力為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零 C.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，則試探電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力也為零 D.一試探電荷在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心、半徑為r的球面上各點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同 解析　一點(diǎn)電荷分別處于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式E＝得知，電荷受到的電場(chǎng)力大，則場(chǎng)強(qiáng)大，故選項(xiàng)A

26、錯(cuò)誤；在電場(chǎng)中某點(diǎn)沒有試探電荷時(shí)，電場(chǎng)力為零，但電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零，電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷無關(guān)，由電場(chǎng)本身決定，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E為零，由電場(chǎng)力公式F＝qE可知，試探電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力也一定為零，故選項(xiàng)C正確；一試探電荷在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心、半徑為r的球面上各點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等，但方向不同，所以電場(chǎng)力不同，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　C 2.關(guān)于電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的是(　　) A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟電場(chǎng)力的方向一致 B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小總是跟電場(chǎng)力的大小成正比 C.電荷受到的電場(chǎng)力的方向跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致 D.同一個(gè)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

27、就越大 解析　據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定，正電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故A、C錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身，與有無試探電荷無關(guān)；場(chǎng)強(qiáng)公式E＝，采用比值法下的定義，并不是場(chǎng)強(qiáng)的大小跟電場(chǎng)力的大小成正比，故B錯(cuò)誤；據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式E＝知，同一個(gè)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，故D正確。 答案　D 3.(2018·浙江諸暨牌頭中學(xué)期中)如圖1所示，某次實(shí)驗(yàn)老師用絲綢摩擦過的玻璃棒(帶正電)去吸引細(xì)碎的錫箔屑，發(fā)現(xiàn)錫箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散開，下列說法正確的是(　　) 圖1 A.錫箔屑被吸引過程會(huì)因?yàn)楂@得電子而帶負(fù)電 B.錫箔

28、屑被吸引過程有減速過程 C.最后錫箔屑散開主要是因?yàn)榕鲎矊?dǎo)致 D.散開時(shí)錫箔屑帶正電 解析　一個(gè)帶正電的物體能夠吸引另一個(gè)物體，另一個(gè)物體帶負(fù)電或不帶電，錫箔屑被吸引到玻璃棒上帶正電而相斥散開，故A錯(cuò)誤；錫箔屑被吸引過程是加速過程，故B錯(cuò)誤；最后錫箔屑散開主要是因?yàn)殄a箔屑帶正電，同種電荷相互排斥，故C錯(cuò)誤，D正確。 答案　D 4.(2018·浙江諸暨牌頭中學(xué)期中)如圖2所示，A和B均可視為點(diǎn)電荷，A固定在絕緣支架上，B通過絕緣輕質(zhì)細(xì)線連接在天花板上，由于二者之間庫(kù)侖力的作用細(xì)線與水平方向成30°角。A、B均帶正電，電荷量分別為Q、q，A、B處于同一高度，二者之間的距離為L(zhǎng)。已知靜電力

29、常量為k，重力加速度為g。則B的質(zhì)量為(　　) 圖2 A. B. C. D. 解析　因?yàn)锽球處于靜止?fàn)顟B(tài)，B球受到重力、繩子的拉力以及A對(duì)B的庫(kù)侖力，根據(jù)平衡條件得，tan 30°＝，解得mB＝，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 答案　D 5.(2018·紹興模擬)如圖3所示，絕緣水平面上有A、B、C、D四點(diǎn)，依次相距L，若把帶電金屬小球甲(半徑遠(yuǎn)小于L)放在B點(diǎn)，測(cè)得D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；現(xiàn)將不帶電的相同金屬小球乙與甲充分接觸后，再把兩球分置于A、C兩點(diǎn)，此時(shí)D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　) 圖3 A.E B.E C.E D.E 解析　

30、由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算式E＝k得E＝k，兩球接觸后，電荷量平分，有Q1＝Q2＝，ED＝k＋k，聯(lián)立得ED＝E，所以應(yīng)選D。 答案　D 6.如圖4所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個(gè)相同的帶電小球A、B，左邊放一個(gè)帶正電的固定球＋Q時(shí)，兩懸線都保持豎直方向，小球A與固定球＋Q的距離等于小球A與小球B的距離。下列說法中正確的是(　　) 圖4 A.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較大 B.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小 C.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大 D.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A 球帶電荷量較小 解析　根據(jù)電荷間的相互

31、作用可知，A應(yīng)該帶負(fù)電，B帶正電，A才能受到＋Q的向左的吸引力和B球向右的吸引力而平衡，B球受到＋Q向右的排斥力和A球向左的吸引力而平衡；所以選項(xiàng)A、D均錯(cuò)誤；對(duì)于A球來說，兩邊帶電球的間距相等，故帶電荷量也相等，即B球帶電荷量與＋Q球的電荷量相等；對(duì)于B球來說，因?yàn)锳離B較近，故要想與＋Q球產(chǎn)生相等的力，A球的電荷量比＋Q球的電荷量較少就可以了，所以A球所帶的電荷量較小，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤。 答案　B 7.如圖5所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用絕緣細(xì)線懸掛，處于固定的帶電體A產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A可視為點(diǎn)電荷，B為試探電荷。當(dāng)B靜止時(shí)，A、B等高，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。已知重力加速度

32、為g。則A在B處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為(　　) 圖5 A. B. C. D. 解析　對(duì)B受力分析，由平衡條件得qE＝mgtan θ，解得A在B處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為，A正確。 答案　A 8.兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖6所示。A處電荷帶正電荷量Q1，B處電荷帶負(fù)電荷量Q2，且|Q2|＝4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則(　　) 圖6 A.Q3為負(fù)電荷，且放于A左方 B.Q3為負(fù)電荷，且放于B右方 C.Q3為正電荷，且放于A、B之間 D.Q3為正電荷，且放于B右方 解析　因?yàn)槊總€(gè)電荷都受到

33、其余兩個(gè)電荷的庫(kù)侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對(duì)Q3的作用力一為引力，一為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間。根據(jù)庫(kù)侖定律知，由于B處的電荷Q2電荷量較大，Q3應(yīng)放在離Q2較遠(yuǎn)而離Q1較近的地方才有可能處于平衡，故應(yīng)放在Q1的左側(cè)。要使Q1和Q2也處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負(fù)電，故選項(xiàng)A正確。 答案　A 9.如圖7所示，把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的絕緣水平桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B，現(xiàn)給小球B一個(gè)垂直A、B連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　) 圖7 A.若A、B帶同種電荷，B球可能做速度減小的曲線運(yùn)動(dòng) B.若A、B帶同種電荷

34、，B球一定做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng) C.若A、B帶異種電荷，B球一定做類平拋運(yùn)動(dòng) D.若A、B帶異種電荷，B球可能做速度大小和加速度大小都不變的曲線運(yùn)動(dòng) 解析　若A、B帶同種電荷，則A對(duì)B有斥力作用，且斥力方向和速度方向夾角越來越小，速度增大，A、B間距離越來越大，庫(kù)侖力越來越小，加速度越來越小，A、B錯(cuò)誤；若A、B帶異種電荷，B受到的庫(kù)侖力指向A，庫(kù)侖力是變力，B球不可能做類平拋運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力可能等于B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，C錯(cuò)誤，D正確。 答案　D 10.(2018·南昌模擬)已知均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電勢(shì)處處相等。如圖8所示，正電荷均勻分布在半球面上，Ox為通過半

35、球頂點(diǎn)與球心O的軸線，A、B為軸線上的點(diǎn)，且AO＝OB，則下列判斷正確的是(　　) 圖8 A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大 B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反 D.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不等，方向相同 解析　先將半球面補(bǔ)充為一個(gè)完整的球面，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可等效為完整的球面產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與右邊均勻帶負(fù)電半球面產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，即為右邊帶負(fù)電半球面產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)對(duì)稱性可知與左半球面在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，B正確。 答案　B 11.(2018·上海五校聯(lián)考)如圖9所示，在光滑絕緣水平面上B點(diǎn)的正上方O處固定一

36、個(gè)質(zhì)點(diǎn)，在水平面上的A點(diǎn)放另一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m，帶電荷量均為＋Q。C為水平面上的另一點(diǎn)(O、A、B、C位于同一豎直平面內(nèi))，A、O間的距離為L(zhǎng)，A、B和B、C間的距離均為，在空間加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后A處的質(zhì)點(diǎn)處于靜止，現(xiàn)給A處的質(zhì)點(diǎn)一個(gè)指向C點(diǎn)的初速度，則A處質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力大小為(靜電力常量用k表示)(　　) 圖9 A. B. C. D. 解析　根據(jù)庫(kù)侖定律有F＝k，A處的質(zhì)點(diǎn)靜止時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有Fsin 30°＝EQ，由以上兩式得E＝＝，質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)受到的庫(kù)侖力F′＝，由平行四邊形定則得合電場(chǎng)力大小F＝＝，故A正確。 答案　A

37、12.如圖10甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為x軸上的三點(diǎn)。放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的靜電力跟其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則(　　) 圖10 A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2 N/C B.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103 N/C C.點(diǎn)電荷Q在AB之間 D.點(diǎn)電荷Q在OB之間 解析　設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB，根據(jù)題中圖象乙信息可知，圖線的斜率即為電場(chǎng)強(qiáng)度，則EA＝2×103 N/C，EB＝－500 N/C，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反。由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)知，該點(diǎn)電荷應(yīng)放在A、B之間。故選項(xiàng)C正確。 答案　C 13.(2017·北京理綜，

38、22)如圖11所示，長(zhǎng)l＝1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角θ＝37°。已知小球所帶電荷量q＝1.0×10－6 C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： 圖11 (1)小球所受電場(chǎng)力F的大??； (2)小球的質(zhì)量m； (3)將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。 解析　(1)小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力 F＝qE＝3×10－3 N (2)對(duì)小球受力分析如圖。由平衡條件得mg＝ m＝＝4×10－4 kg (3)由動(dòng)能定理得 mgl(1－cos θ)＝mv2－0， 代入數(shù)值解得v＝2 m/s。 答案　(1)3×10－3 N　(2)4×10－4 kg　(3)2 m/s 18