2014高考物理(人教)一轮复习讲义 第1讲 电场力的性质

第六章 静电场

第1讲 电场力的性质

一、电荷及电荷守恒定律

1．电荷

(1)种类：自然界中的电荷有两种，分别是正电荷和负电荷．

(2)性质：

(3)元电荷：e＝－19中质子、正电子的电荷量与元电荷相同．电子带的电荷量q＝－1.6×10－19.

(4)点电荷

(5)电荷量：

①概念：电荷的多少叫电荷量． ②单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C.

2．电荷守恒定律

(1)内容另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中， 电荷的总量保持不变．

(2)物体的带电方式： 摩擦起电 接触带电 实质,

电子转移，电荷重新分配，

感应起电

遵循电荷守恒定律．

二、库仑定律

1．内容正比，与它们的距离的平方成反比．作用力的方向在它们的连线上．

qq2．表达式：F＝k，式中k＝9 N·m2/C2，叫静电力常量． r3．适用条件

三、电场、电场强度和电场线

1．电场

(1)定义

(2)基本性质

2．电场强度

(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F的比值．

F(2)定义式：E＝q.

(3)单位：(4)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方

向．

kQ(5)点电荷的场强：E＝，适用于计算真空中的点电荷产生的电场． r3．电场线

(1)定义：在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱．

(2)特点 ①电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处； ②电场线在电场中不相交； ③在同一电场里，电场线越密的地方场强越大； ④电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； ⑤沿电场线方向电势逐渐降低； ⑥电场线和等势面在相交处互相垂直．

(3)几种典型电场的电场线

1．关于电场强度E，下列说法正确的是( )

FA．由E＝qq减半，则该处电场强度为原来的2倍

QB．由E＝kE与Q成正比，而与r2成反比 rQC．由E＝kQ为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同 rD．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向

F解析： E＝q为场强定义式，电场中某点的场强E只由电场本身决定，与试

Q探电荷无关，A错误；E＝k是点电荷Q产生的电场的场强决定式，故可见E与rQ成正比，与r2成反比，B正确；因场强为矢量，E相同，意味着大小、方向都相同，而在以场源点电荷为球心的球面上各处E的方向不同，故C错误；电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同，故D错误．

答案：B

2．电场中有一点P，下列说法正确的是( )

A．若放在P点的点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半

B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零

C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受的静电力越大

D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

答案：C

3．q1、q2为真空中的两个点电荷，设它们之间相互作用力的大小为F，关于

kqqkqF可以写出三个表达式，一个是F＝F＝q2，再有一个是F＝rrkqq1.关于这三个表达式下列说法中正确的是( ) rA．前两种表达的形式不同，但采用的物理观点相同

B．前两种表达的形式不同，采用的物理观点也不同

C．后两种表达采用的物理观点相同，表达的内容也完全相同

D．后两种表达采用的物理观点不同，但表达的内容完全相同

kqq解析：表达式F＝r仑力大小跟它们所带电荷量的乘积q1q2及它们之间距离的平方r2之间的关系，而

kq表达式F＝q2q1在真空中产生的电场对点电荷q2的作用力大小，rkq其中q1在真空中q2位置处产生的电场的场强，同理，表达式F＝rkqkqq1则表示点电荷q2在真空中产生的电场对点电荷q1的作用力大小，其中rr是点电荷q2在真空中q1位置处产生的电场的场强．综上所述，正确选项为B.

答案：B

4．一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速度释放，先后经过电场中的B

点和C点．点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是( )

A．EA>EB>EC B．EA<EB<EC

C．EA<EC<EB D．EA>EC>EB

解析：此题应考虑不同的电场，如果电场力一直做正功，则有EA>EB>EC.如

果电场力先做正功后做负功就可能有EA>EC>EB.

答案：AD

5．(2013·北京市西城区高三期末)如图所示，电场中一正离子只受电场力作用

从A点运动到B点．离子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度－时间(v－t)图象是

(

)

解析：由电场线的疏密分布可知，正离子从A点沿电场线向B点运动的过程

中，由于电场力对离子做正功，离子速度逐渐增大，同时其所受的电场力越来越小，根据牛顿第二定律可知，离子的加速度a将会越来越小，因此其速度－时间(v－t)图象的斜率会越来越小，故选项D正确．

答案：

D

对库仑定律的理解及应用

kqq1．公式F＝q1、q2为点电荷，r是指两点电荷之间的距离，如果两r带电体不能看做点电荷，则需要具体讨论．

2．库仑定律公式，只适用于求真空中的两点电荷间的相互作用．在空气中，

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