（新課標(biāo)）2018版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)的力的性質(zhì)教案

《（新課標(biāo)）2018版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)的力的性質(zhì)教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2018版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)的力的性質(zhì)教案（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第六章 靜電場(chǎng) 【研透全國(guó)卷】 高考對(duì)本章知識(shí)的考查主要以選擇、計(jì)算為主，主要考點(diǎn)有：(1)電場(chǎng)的基本概念和規(guī)律；(2)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理及功能關(guān)系在靜電場(chǎng)中的綜合應(yīng)用問(wèn)題；(3)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)等問(wèn)題. 2018年的高考中，對(duì)本章知識(shí)的考查仍將是熱點(diǎn)之一，主要以選擇題的方式考查靜電場(chǎng)的基本知識(shí)，以綜合題的方式考查靜電場(chǎng)知識(shí)與其他知識(shí)的綜合應(yīng)用. 考點(diǎn) 內(nèi)容 要求 題型 一、電場(chǎng)力的性質(zhì) 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒 Ⅰ 選擇 靜電現(xiàn)象的解釋 Ⅰ 點(diǎn)電荷 Ⅰ 庫(kù)侖定律 Ⅱ 靜電場(chǎng) Ⅰ 電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度 Ⅱ 電場(chǎng)線 Ⅰ

2、二、電場(chǎng)能的性質(zhì) 電勢(shì)能、電勢(shì) Ⅰ 選擇 電勢(shì)差 Ⅱ 三、電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 Ⅰ 選擇、計(jì)算 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) Ⅱ 示波管 Ⅰ 常見電容器 Ⅰ 電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系 Ⅰ 第1講　電場(chǎng)的力的性質(zhì) 知識(shí)點(diǎn)一　點(diǎn)電荷　電荷守恒　庫(kù)侖定律 1.點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體本身的　　　　對(duì)研究的問(wèn)題影響可以忽略不計(jì)時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷.點(diǎn)電荷是一種理想化模型. 2.電荷守恒定律 (1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消失，只能從一個(gè)物體　　　　到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分　　　　到另一部分，

3、在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量　　　　. (2)三種起電方式：　　　　、　　　　、　　　　. 3.庫(kù)侖定律 (1)內(nèi)容：　　　　中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們的　　　　　　成正比，與它們的　　　　　　成反比，作用力的方向在　　　　　　. (2)表達(dá)式：F＝　　　　，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫靜電力常量. (3)適用條件：　　　　中的　　　　　. 答案：1.大小和形狀　2.(1)轉(zhuǎn)移　轉(zhuǎn)移　保持不變　(2)摩擦起電　接觸起電　感應(yīng)起電　3.(1)真空　電荷量的乘積　距離的平方　它們的連線上　(2)k　(3)真空　靜止點(diǎn)電荷 知識(shí)點(diǎn)二　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度　電場(chǎng)線

4、1.靜電場(chǎng)：靜電場(chǎng)是客觀存在于電荷周圍的一種　　　　，其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有　　　　. 2.電場(chǎng)強(qiáng)度 (1)定義式：E＝　　　　，是矢量，單位：N/C或V/m. (2)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：E＝　　　　. (3)方向：規(guī)定　　　　在電場(chǎng)中某點(diǎn)　　　　為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向. 3.電場(chǎng)線 (1)電場(chǎng)線的特點(diǎn)： ①電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，終止于　　　　　　，或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)處，終止于　　　　. ②電場(chǎng)線在電場(chǎng)中　　　　. ③在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大. ④電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的______________. (2)幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線： 　　 答案：

5、1.物質(zhì)　力的作用　2.(1)　(2)　(3)正電荷　受力的方向　3.(1)①負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處　負(fù)電荷　②不相交?、茈妶?chǎng)強(qiáng)度方向 (1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.(　　) (2)點(diǎn)電荷和電場(chǎng)線都是客觀存在的.(　　) (3)根據(jù)F＝k，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞.(　　) (4)電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)力的性質(zhì)，所以電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比.(　　) (5)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向即為正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向.(　　) (6)由靜止釋放的帶電粒子(不計(jì)重力)，其運(yùn)動(dòng)軌道一定與電場(chǎng)線重合.(　　) 答案：(1) 　(2) 　(3) 　

6、(4) 　(5) 　(6)  考點(diǎn)　電荷守恒定律和庫(kù)侖定律 1.在用庫(kù)侖定律公式時(shí)，無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，均代入電荷量的絕對(duì)值；根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸判斷庫(kù)侖力的方向. 2.兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的庫(kù)侖力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反. 3.庫(kù)侖力存在極大值，由公式F＝k可以看出，在兩帶電體的間距及電荷量之和一定的條件下，當(dāng)q1＝q2時(shí)，F(xiàn)最大. 4.不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地推論：當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞.其實(shí)，在這樣的條件下，兩個(gè)帶電體已經(jīng)不能再看成點(diǎn)電荷了. 考向1　對(duì)庫(kù)侖定律的理解 [典例1]　如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的

7、厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架上，兩球心間的距離為l，l為球殼外半徑r的3倍.若使它們帶上等量異種電荷，電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么，a、b之間的萬(wàn)有引力F1與庫(kù)侖力F2為(　　) A.F1＝G，F(xiàn)2＝k B.F1≠G，F(xiàn)2≠k C.F1≠G，F(xiàn)2＝k D.F1＝G，F(xiàn)2≠k [解析]　雖然兩球心間的距離l只有球殼外半徑r的3倍，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看做質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)，因此，可以應(yīng)用萬(wàn)有引力定律求F1；而本題中由于a、b兩球殼所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布比較密集，又因兩球心間的距離l只有其外半徑r的

8、3倍，不滿足l遠(yuǎn)大于r的要求，故不能將兩帶電球殼看成點(diǎn)電荷，所以庫(kù)侖定律不適用，D正確. [答案]　D 考向2　庫(kù)侖定律與電荷守恒定律的綜合 [典例2]　(2017·河南安陽(yáng)調(diào)研)兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋5Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為(　　) A. B.　　　 C.　　　 D. [解析]　兩球相距r時(shí)，根據(jù)庫(kù)侖定律F＝k，兩球接觸后，帶電荷量均為2Q，則F′＝k，由以上兩式可解得F′＝，D正確. [答案]　D 完全相同的帶電體接觸后電荷的分配原則 (1)若兩帶電

9、體帶同種電荷q1、q2，則接觸后電荷量平均分配，即q1′＝q2′＝. (2)若兩帶電體帶異種電荷q1、q2，則接觸后電荷量先中和后平分，即q1′＝q2′＝，電性與帶電荷量大的帶電體相同. 考點(diǎn)　庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題 1.靜電場(chǎng)中帶電體平衡問(wèn)題的解題思路 (1)確定研究對(duì)象.如果有幾個(gè)物體相互作用時(shí)，要依據(jù)題意，適當(dāng)選取“整體法”或“隔離法”，確定研究對(duì)象. (2)受力分析.注意多了一個(gè)庫(kù)侖力. 2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題 (1)條件：兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等，方向相反. (2)規(guī)律 “三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布

10、在同一直線上； “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小； “近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷. 考向1　“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問(wèn)題 [典例3]　如圖所示，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.現(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(　　) 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

11、夾小”的原則，所以選項(xiàng)C正確. [答案]　C 考向2　共點(diǎn)力作用下的平衡問(wèn)題 [典例4]　(2016·浙江卷)(多選)如圖所示，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10 m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn).用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定.兩球接觸后分開，平衡時(shí)距離為 0.12 m. 已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0×10－4 kg，帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度取g＝10 m/s2，靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，則(　　) A.兩球所帶電荷量相等 B.A球所受的靜電力為1.0×10－2 N C.B球所帶的電荷量為4×10－8 C

12、 D.A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0 [解題指導(dǎo)]　兩球接觸后分開，帶電量相等，根據(jù)平衡條件結(jié)合幾何關(guān)系可求出靜電力及電荷量. [解析]　因A、B兩球相同，故接觸后兩球所帶的電荷量相同，故A項(xiàng)正確；由題意知平衡時(shí)A、B兩球離懸點(diǎn)的高度為h＝ m＝0.08 m，設(shè)細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則tan θ＝＝，由tan θ＝，知A球所受的靜電力F＝mgtan θ＝6.0×10－3 N，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 由庫(kù)侖定律F＝k，得B球所帶的電荷量Q＝r＝0.12× C＝4×10－8 C，則C項(xiàng)正確；A、B兩球帶同種電荷，則A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，故D項(xiàng)正確. [答案]　ACD [變式1]

13、　(多選)如圖所示，用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q＝3.0×10－6 C的正電荷.兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3 m 處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為 0.2 kg(重力加速度取g＝10 m/s2；靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷)，則(　　) A.支架對(duì)地面的壓力大小為2.0 N B.兩線上的拉力大小F1＝F2＝1.9 N C.將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時(shí)兩線上的拉力大小F1＝1.225 N，F(xiàn)2＝1.0 N

14、D.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1＝F2＝0.866 N 答案：BC　解析：A、B間庫(kù)侖力為引力，大小為F＝k＝0.9 N，B與絕緣支架的總重力G2＝m2g＝2.0 N，由力的平衡可知，支架對(duì)地面的壓力為1.1 N，A項(xiàng)錯(cuò).由于兩線的夾角為120°，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩線上的拉力大小相等，與A的重力和庫(kù)侖力的合力大小相等，即F1＝F2＝G1＋F＝1.9 N，B項(xiàng)正確；將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時(shí)庫(kù)侖力為F′＝＝0.225 N，沒有B時(shí)，F(xiàn)1、F2上的拉力與A的重力相等，即等于1.0 N，當(dāng)B水平右移，使M、A、B在同一直線上時(shí)，F(xiàn)2上拉力不變，則根據(jù)力的平衡可得F1＝1

15、.0 N＋0.225 N＝1.225 N，C項(xiàng)正確；將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，B對(duì)A的作用力為零，兩線上的拉力等于A球的重力大小，即為1.0 N，D項(xiàng)錯(cuò)誤. 共點(diǎn)力作用下平衡問(wèn)題的分析方法 考點(diǎn)　電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用 1.電場(chǎng)強(qiáng)度的性質(zhì) 矢量性 電場(chǎng)強(qiáng)度E是表示電場(chǎng)力的性質(zhì)的一個(gè)物理量，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(wú)關(guān)，它決定于形成電場(chǎng)的電荷(場(chǎng)源電荷)及空間位置 疊加性 如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng)，那么空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和 2.

16、電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)計(jì)算公式 公式 適用條件 說(shuō)明 定義式 E＝ 任何電場(chǎng) 某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為確定值，大小及方向與q無(wú)關(guān) 決定式 E＝ 真空中點(diǎn) 電荷的電場(chǎng) E由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到某點(diǎn)的距離r決定 關(guān)系式 E＝ 勻強(qiáng)電場(chǎng) d是沿電場(chǎng)方向的距離 3.電場(chǎng)線的特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致. (2)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷. (3)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交、不閉合、不中斷. (4)在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)線越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越小. (5)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線方向是電勢(shì)降

17、落最快的方向. 考向1　對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解 [典例5]　如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，Q、A、B為軸上三點(diǎn).放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力跟檢驗(yàn)電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示.以x軸的正方向?yàn)殡妶?chǎng)力的正方向，則(　　) 甲 乙 A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷 B.點(diǎn)電荷Q在A、B之間 C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103 N/C D.同一電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比B點(diǎn)的大 [解題指導(dǎo)]　本題的關(guān)鍵是對(duì)圖象的理解.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為正，即沿x軸正方向；B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)，即沿x軸負(fù)方向，且EA>EB，可用假設(shè)法分析. [解析]　由圖乙知，兩直線都是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線

18、，由場(chǎng)強(qiáng)的定義式可知，其斜率的絕對(duì)值大小為各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，則EA＝2×103 N/C，EB＝0.5×103 N/C＝，同一電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比B點(diǎn)的大；由圖中電場(chǎng)力的方向可得A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，則點(diǎn)電荷Q在A、B之間，且為負(fù)電荷，故選項(xiàng)B、C、D正確. [答案]　BCD 考向2　對(duì)電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用 [典例6]　P、Q兩電荷的電場(chǎng)線分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的四點(diǎn)，c、d關(guān)于PQ連線的中垂線對(duì)稱.一個(gè)離子從a運(yùn)動(dòng)到b(不計(jì)重力)，軌跡如圖所示，則下列判斷正確的是 (　　) A.P帶負(fù)電 B.c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C.離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到P的吸引力

19、D.離子從a到b，電場(chǎng)力做正功 [解析]　由電場(chǎng)線的方向可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤；c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；離子所受電場(chǎng)力的方向應(yīng)該指向曲線的凹側(cè)，故可以判斷出離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到P電荷的吸引力，選項(xiàng)C正確；離子從a到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. [答案]　C [變式2]　某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線方向不確定，分布如圖所示，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(shuō)法正確的是(　　) 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 答案：

20、C　解析：帶電粒子所受靜電力沿電場(chǎng)線的切線方向或其反方向，且指向曲線彎曲的內(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(wú)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. 電場(chǎng)線、運(yùn)動(dòng)軌跡、電荷正負(fù)的判斷方法 (1)“運(yùn)動(dòng)與力兩線法”——畫出“速度線”(運(yùn)動(dòng)軌跡在初始位置的切線)與“力線”(在初始位置電場(chǎng)線的切線方向)，從二者的夾角情況來(lái)分析曲線運(yùn)動(dòng)的情況. (2)“三

21、不知時(shí)要假設(shè)”——電荷的正負(fù)、場(chǎng)強(qiáng)的方向(或等勢(shì)面電勢(shì)的高低)、電荷運(yùn)動(dòng)的方向，是題意中相互制約的三個(gè)方面，若已知其中的任一個(gè)，可順次向下分析判定各待求量；若三個(gè)都不知(三不知)，則要用“假設(shè)法”分別討論各種情況. 考點(diǎn)　電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加與計(jì)算 1.疊加原理：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和. 2.運(yùn)算法則：平行四邊形定則. 3.計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的五種方法 (1)電場(chǎng)疊加合成法.(2)平衡條件求解法.(3)對(duì)稱法.(4)補(bǔ)償法.(5)等效法. 考向1　點(diǎn)電荷電場(chǎng)的疊加 [典例7]　直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖

22、所示.M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(　　) A.，沿y軸正向　　B.，沿y軸負(fù)向 C.，沿y軸正向 D.，沿y軸負(fù)向 [解題指導(dǎo)]　(1)分析正點(diǎn)電荷Q在G點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向. (2)根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的矢量合成法則判斷M、N兩點(diǎn)固定的負(fù)點(diǎn)電荷在G點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向. (3)根據(jù)對(duì)稱性判斷出M、N兩點(diǎn)固定的負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向. (4)計(jì)算出正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)時(shí)，該正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向. (5)將二者按照矢量合成法則進(jìn)行合

23、成. [解析]　處于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在G點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1＝k，方向沿y軸負(fù)向；又因?yàn)镚點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以M、N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在G點(diǎn)共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2＝E1＝k，方向沿y軸正向；根據(jù)對(duì)稱性，M、N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3＝E2＝k，方向沿y軸負(fù)向；將該正點(diǎn)電荷移到G處，該正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E4＝k，方向沿y軸正向，所以H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝E3－E4＝，方向沿y軸負(fù)向. [答案]　B 考向2　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)的疊加 [典例8]　如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O(shè)為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn)，B、D連線與電場(chǎng)

24、線平行，A、C連線與電場(chǎng)線垂直.則(　　) A.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 B.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E－k C.D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不可能為0 D.A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 [解析]?。玅在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度沿OA方向，大小為k，所以A點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，A正確；同理，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＋k，B錯(cuò)誤；如果E＝k，則D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，C錯(cuò)誤；A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，D錯(cuò)誤. [答案]　A 考向3　點(diǎn)電荷與均勻帶電體場(chǎng)強(qiáng)的疊加 [典例9]　如圖所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R

25、，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)(　　) A.k B.k C.k D.k [解題指導(dǎo)]　b點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零是a點(diǎn)的點(diǎn)電荷和帶電圓盤在b點(diǎn)疊加的結(jié)果，即a點(diǎn)的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與帶電圓盤在b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等大反向，再應(yīng)用對(duì)稱性可求d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng). [解析]　由于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)電場(chǎng)疊加原理知，帶電圓盤和a點(diǎn)處點(diǎn)電荷在b點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反.在d點(diǎn)處帶電圓盤和a點(diǎn)處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，所以E＝k＋k＝k，所以選項(xiàng)B正確. [答案]　B 1.點(diǎn)電荷電場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)疊加一般應(yīng)用合成法即可. 2

26、.均勻帶電體與點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)疊加一般應(yīng)用對(duì)稱法. 3.計(jì)算均勻帶電體某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一般應(yīng)用補(bǔ)償法或微元法. 1.[點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算]如圖所示，真空中O點(diǎn)有一點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea，方向與ab連線成60°角，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb，方向與ab連線成30°角.關(guān)于a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小Ea、Eb的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是(　　) A.Ea＝Eb B.Ea＝Eb C.Ea＝Eb D.Ea＝3Eb 答案：D　解析：由題圖可知，rb＝ra，再由E＝可知，＝＝3，故D正確. 2.[庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題]在光滑絕緣的水平地面上放置著四個(gè)相同的金屬小球，小球A、B、C

27、位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，小球D位于三角形的中心，如圖所示.現(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電荷Q，讓小球D帶負(fù)電荷q，使四個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Q與q的比值為(　　) A. B. C.3 D. 答案：D　解析：設(shè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為a，由幾何知識(shí)可知，BD＝a·cos 30°·＝a，以B為研究對(duì)象，由平衡條件可知，cos 30°×2＝，解得＝，D正確. 3.[電場(chǎng)的疊加]均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng).如圖所示，在半球面AB上均勻分布著正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過(guò)半球面頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM＝ON＝2R.

28、已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為(　　) A. B.－E C.－E D.＋E 答案：B　解析：假設(shè)將帶電荷量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng).則在M、N點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)為E＝＝，由題知當(dāng)半球面如題圖所示在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E′＝－E，選項(xiàng)B正確. 4.[電場(chǎng)力、速度、軌跡的關(guān)系]如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減少，它運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向可能的是(　　) 答案：D　解析：由于帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用，而且運(yùn)動(dòng)過(guò)

29、程中電勢(shì)能逐漸減小，可判斷電場(chǎng)力做正功，即電場(chǎng)力與粒子速度方向夾角為銳角，且兩者在軌跡兩側(cè)，綜上所述，可判斷只有D項(xiàng)正確. 5.[共點(diǎn)力平衡]如圖所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來(lái)的兩個(gè)相同的帶電小球A、B，左邊放一帶正電的固定球P時(shí)，兩懸線都保持豎直方向.下面說(shuō)法正確的是 (　　) A.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量大 B.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量小 C.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量小 D.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量大 答案：C　解析：存在固定球P時(shí)，對(duì)A、B球受力分析，由于懸線都沿豎直方向，說(shuō)明水平方向各自合力為零，說(shuō)明A球帶負(fù)電而B球帶正電.由于A、B球在水平方向各受兩個(gè)力，而A、B之間的庫(kù)侖力大小相等，方向相反，可得P對(duì)A、B的水平方向的庫(kù)侖力大小相等，方向相反.根據(jù)F＝以及A離P近，可知A球帶電荷量較小，B球帶電荷量較大，故C正確. - 14 -