專題01靜電力與電場強度

考點清單

標-01守—

i.內容：電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體到另一個物體，或者從物體的一部分到

另一部分，在轉移過程中，電荷的總量保持—O

2.起電方式：、、感應起電。

3.帶電實質：物體帶電的實質是。

為-02庫一定律

1.內容：中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的成正比，與它們的距離的—成反

比。作用力的方向在它們的連線上。

2.表達式：尸=遇詈，式中k=—N-m2/C2,叫作靜電力常量。

3.適用條件：⑴；(2)o

4.當兩個電荷間的距離(-0時，電荷不能視為點電荷，它們之間的靜電力不能認為趨于無限大。

5.對于兩個帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如圖所示。

①同種電荷：F(壁；②異種電荷：F＞厚。

6.庫侖力作用下的平衡問題

(1)四步解決庫侖力作用下的平衡問題：

根據問題需要確定研究對象,

(2)三個自由點電荷的平衡問題：

①平衡條件：每個點電荷受另外兩個點電荷的合力為零或每個點電荷平衡的位置是另外兩個點電荷的合場

強為零的位置。

②平衡規律：

兩同夾異三點共線

(3)利用三角形相似法處理帶電小球的平衡問題:

常見模型幾何三角形和力的矢量三角形比例關系

為-03電場?一

1.定義：放入電場中某點的電荷受到的靜電力尸與它的電荷量q的

F

2.定義式：E=-o單位為N/C或V/m。

q

3.點電荷的電場強度：真空中點電荷形成的電場中某點的電場強度，E=￥。

4.方向：規定在電場中某點所受的方向為該點的電場強度方向。

5.電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的—和，遵從定

則。

儕-04一物―

一、電場線的特點

1.定義：為了形象地描述電場中各點電場強度的及,在電場中畫出一些曲線，曲線上每一點

的都跟該點的電場強度方向一致，曲線的表示電場強度的大小。

2.電場線的特點

(1)不閉合：電場線起始于正曳苞(或無限遠

處)，終止于無限遠處(或負電荷)

(2)不相交：在電場中電場線不相交

(3)同一電場中，電場線密的地方場強大

(4)電場線上某點的切線方向表示該點的揚

強方向

(5)沿電場線方向電勢降低

(6)電場線和等勢面在相交處垂直

二、常見的電場線

1.兩種等量點電荷的電場強度及電場線的比較

中垂線上的0點最大，向外逐O點最小，向外先

電場強度漸—變___后變—

關于。點對A與4、B與B'、C與。

稱位置的電

等大同向等大反向

場強度

2.電場線的應用（涉及電勢部分將在下一節進一步研究）

……;正電荷的受力方向和電場線在該點切;

t線方向相同，負電荷的受力方向和電;

力的方向；場線在該點切線方向相反。；

一

r一

褊

場線

場

線密

場度

電

電

處

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電

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判斷電場「

大

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大

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強度的大小。.

一廊場癡耘而冠麗輻梃一互題

s雕s鬲雕s像s線密的地方比疏的地方降低更快。!

場線

電

電

判斷等勢集.

，

疏

越

面的疏密稀

三、“電場線+運動軌跡”組合模型

模型特點:當帶電粒子在電場中的運動軌跡是一條與電場線不重合的曲線時，這種現象簡稱為“拐彎現象”,

其實質為“運動與力”的關系。運用牛頓運動定律的知識分析：

（i）“運動與力兩線法，，一畫出“速度線”（運動軌跡在某一位置的切線）與“力線”（在同一位置電場線的切線方

向且指向軌跡的____），從二者的夾角情況來分析帶電粒子做曲線運動的情況。

（2）“三不知時要假設“一電荷的—、電場的、電荷運動的，是題目中相互制約的三個方面。若

已知其中一個，可分析判定各待求量;若三個都不知（三不知）,則要用“假設法，，進行分析。

陸-05■電的一用鳥防#

一、靜電平衡

1.導體中（包括表面）不再發生定向移動，我們就認為導體達到了靜電平衡狀態。

2.靜電平衡狀態下導體的特點

⑴處于靜電平衡狀態的導體，內部處處為零。

⑵表面處的電場強度不為零，方向跟導體表面—。

3.導體上電荷的分布

⑴處于靜電平衡狀態的導體，內部沒有電荷，電荷只分布在導體的—=

（2）在導體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積上的電荷量）—,凹陷的位置_____電荷。

二、靜電屏蔽

1.靜電場中的空腔導體：帶空腔的導體靜電平衡時，內表面沒有電荷，導體殼壁內的電場強度為，即

電場線只能在空腔之外，不會進入空腔之內。所以導體殼內空腔里的電場強度。

2.靜電屏蔽：把一個電學儀器放在封閉的金屬殼里，即使殼外有電場，但由于殼內電場強度保持為。，外電

場對殼內的儀器不會產生影響。金屬殼的這種作用叫作靜電屏蔽。金屬網也能起到靜電屏蔽作用。

三、靜電的應用

1.靜電吸附：在電場中，帶電粒子在用下，向著電極運動，最后被吸附在電極上的現象。

2.靜電除塵：當空氣中的塵埃帶電時，在靜電力作用下，塵埃到達電極而被收集起來的過程。

3.靜電噴漆：接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，向作為的工件運動,

并沉積在工件表面。

4.靜電復?。簭陀C應用了的原理，復印機的有機光導體鼓表面涂覆有機光導體（OPC）,沒有光照時，

OPC是,受到光照時變成導體。

四、靜電的防護

是利用尖端放電避免雷擊的一種設施。

即時練習

1.如圖所示，AB為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片,

C是用絕緣支柱支持的帶正電的小球.下列說法正確的是（）

A.把C移近導體A時，A上的金屬箔片張開，B上的金屬箔片不張開

B.把C移近導體A,先把A、B分開，再把C移走，A、B上的金屬箔片仍張開

C.把C移近導體A,先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開

D.把C移近導體A,先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A,B接觸，A上的金屬箔片張開，而B

上的金屬箔片閉合

2.如圖所示，內置金屬網的高壓靜電防護服接地，。為防護服內的一點，把一帶電量為。的金屬小球移動

到距離。點的r處。金屬小球可視為點電荷，靜電力常量為左，無窮遠處電勢為0,下列說法不正確的是（）

?

1000kV-750kV特高壓靜電防護服

。適用電壓等級：

IOOOkV-75OkV

。用途：

用于輸變電帶電作業工作中地電位人員穿戴的防護用具，保護

輸電線路和變電站巡視人員免受高壓電場的影響。

A.感應電荷在。點處產生的場強大小等于無名

r

B.金屬小球激發的電場在防護服內不存在

C.防護服內金屬網帶電是因為其電子的轉移

D.防護服內金屬網左側外表面帶負電，大地的無限遠處帶正電

3.兩個完全相同的金屬小球A、B帶電量均為+Q（均可看作點電荷），分別固定在間距為廣的兩處時，兩

球間靜電力的大小為R現讓另一帶電量為的相同的金屬小球C先后與A,B接觸，再將A、B間的距

離變為原來的5，之后移走C,此時A、B間靜電力的大小為（）

2

5599

A.—FB.-FC.-FD.-F

16848

4.如圖所示，光滑絕緣圓弧形軌道豎直放置。質量均為帶電量均為+4的A、B兩小球分別處于圓心等

高處和圓弧最低點。B球受到水平向左外力產的作用，使A、B均處于靜止狀態。由于A球緩慢漏電，導致

其高度緩慢降低，B球仍保持靜止狀態。A球下降過程中，下列說法正確的有（）

A.A、B兩球之間的電場力變大B.A球所受的支持力大小不變

C.B球所受外力尸不變D.B球所受的支持力變大

5.如圖所示，帶電小球M固定在光滑絕緣水平面上，與M帶同種電荷的小球N以速度％從P點沿直線遠

離M,M、N均可視為質點且帶電量保持不變，則小球N的速度v隨時間/變化圖像可能是（）

MN

66一V。

00

6.下列說法中正確的是（

A.電場中某點的電場強度方向即試探電荷在該點的受力方向

B.公式石=￡和后=與只適用點電荷形成的電場

qr2

C.根據E=￡可知，電場中某點的電場強度與試探電荷的受力大小及帶電荷量無關

q

D.在真空中以點電荷為圓心，半徑為，?的球面上，電場強度處處相等

7.直角坐標系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標如圖。M、N兩點各固定在一負點電荷，一

電量為。的正點電荷置于。點時，G點處的電場強度恰好為零，靜電力常量用上表示，若將該正點電荷移

動到G點，則“點處場強的大小和方向分別為（）

7/(0,a)

MONX

G(0,-a)

沿，軸負向B.券,沿x軸正向

5kQ沿y軸正向D.咨，沿x軸正向

8.如圖所示，光滑絕緣水平面上的A、B兩點分別固定兩個帶等量異種電荷的點電荷M、N,。為的中

點，為的垂直平分線，。、c為上關于。點對稱的兩點，b、d為CO上關于。點對稱的兩點。則

關于各點電場強度瓦、瓦、Ec、&及電場力，下列說法正確的是（）

C；

MaN

O

B

D'

A.瓦、Eb、&的方向不相同

B.瓦、兩點的電場強度大小相等，方向相反

C.任意改變6點在中垂線上的位置，也不可能使瓦＜瓦

D.將一點電荷由。點沿A8移動到。點，點電荷受到的庫侖力先增大后減小

實戰演練

1.（23-24高二上?廣東深圳?期中）如圖所示，兩個相同的金屬小球，小球A帶+q的電荷量，小球B帶+|■的

電荷量，均可以看成點電荷，此時兩球的庫侖力大小為凡現將金屬小球A、B接觸后再放回原來桌面的固

定位置，兩球之間的庫侖力大小為尸’，則下列說法正確的是（）

AB

OO

A.金屬小球A和B接觸時，一部分電子從小球B轉移到了小球A上

B.小球A所帶電荷量可能為元電荷的任意實數倍

C.F'=-F

9

D.開始時兩小球之間是排斥力，且B球受到的庫侖力大于A球受到的庫侖力

2.（23-24高二上?福建福州?期中）小明同學在空氣干燥的教室里進行一個小實驗，將一塑料扁帶撕成細絲

后，一端打結，做成"章魚”的造型，用毛巾順著細絲向下捋幾下，同樣用毛巾來回摩擦PVC（塑料J管。將

"章魚"拋向空中，然后把PVC管從下方靠近它，直到"章魚"處于懸停狀態，則下列正確的是（）

A.PVC管帶電方式屬于感應起電

B.塑料扁帶絲由于帶上異種電荷會向四周散開

C.用毛巾摩擦后，"章魚"與PVC管帶同種電荷

D.PVC管與"章魚"相互靠近過程中，兩者間相互吸引

3.（23-24高二上?重慶大渡口?期中）如圖所示，真空中A、B、C三點構成一等腰直角三角形，AC長為4m,

在A、8點分別固定電荷量大小為q=8xW9C的等量同種電荷，已知靜電力常量k=9.0xl09N-m2/C2重力

忽略不計，下列說法正確的是（）

/④

T、、

：\

I\

、、、

IS

!、、、、

C［，----------------------、⑥3

A.A8之間的庫侖力方向沿連線向內

B.C點處的電場強度沿AC方向向下

C.C點處的電場強度大小為3&N/C

2

D.之間的庫侖力大小為I/WXKTN

4.（23-24高二上?河南駐馬店?期中）如圖所示，輕彈簧一端懸掛于。點，一端通過絕緣層與帶電金屬小球

A連接,O點正下方帶電小球B固定在絕緣支座上,兩小球可視為質點。兩個小球因帶同種電荷而互相排斥，

OA<OB,現帶電金屬小球A帶電量不變的情況下，帶電小球B因漏電造成電量緩慢減小過程中，則根據

三角形相似關系，可得（）

A.兩帶電小球的間距先減小再增大

B.兩帶電小球間的庫侖力可能保持不變

C.彈簧的彈力逐漸增大

D.小球A的運動軌跡為以O點為圓心的一段圓弧

5.（2021?河北?模擬預測）在光滑的水平面上固定兩個點電荷A和B,它們的質量分別為2加和機，所帶電

荷量分別為。和3Q,如圖所示。水平外力先作用在A上，解除鎖定后A,B恰能一起相對靜止做勻加速直

線運動，調整A、B間的距離，后用相同大小的水平外力作用在B上，A、B又恰能一起相對靜止做勻加速

直線運動。則以下說法正確的是（）

2mm

Q3。

A.兩點電荷的電性一定相反

B.外力作用在A上時兩點電荷的加速度小于作用在B上時兩點電荷的加速度

C.點電荷A對點電荷B的庫侖力大于點電荷B對點電荷A的庫侖力

D.外力作用在A上時A、B的間距與作用在B上時A、B的間距之比為夜：1

6.（22-23高二上?河南關B州?期中）在電場中的某點A放一電荷量為+q的試探電荷，它所受到的電場力大

小為F,方向水平向右，則A點的場強大小乙=￡,方向水平向右。下列說法正確的是（）

q

A.若A點不放試探電荷，則A點的場強為零

B.在A點放置一個電荷量為+2g的試探電荷，則A點的場強變為2EA

C.在A點放置一個電荷量為一"的試探電荷，A