人教版考向15 静电场基本性质-备战2022年高考物理一轮复习考点微专题.doc

考向12 静电场基本性质-备战2022年高考一轮复****考点微专题
解决目标及考点:
库仑力与库伦定律
静电场中主要的概念。如：电势、电势能、电势差、场强等基本性质
带电粒子的轨迹题型
例1　图中实线为一簇未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　）
A点的电势一定比B点低
A点的电场强度比B点小
带电粒子在A点的动能比B点大
带电粒子在A点的电势能比B点高
【答案】C
【解析】电势是随着电场线方向降低，但是电场线的方向在此无法判断；电场强度可以看密集程度，所以A的场强比较大，B错；通过运动轨迹可知，带电粒子受力是向右边，若粒子从A运动到B点，则电场力是负功的，根据动能定理、电势能与功的关系可知，动能减小，电势能增大，若从B运动到A点，则电场力做正功，动能增加，电势能减小，综上，A的动能大，电势能小。故选C
一、库伦定律
1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种相互作用力叫静电力或库仑力。
2．表达式：F＝k，其中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量。
3.方向：沿连线方向，且同种电荷相斥，异种电荷相吸
（需要注意的是库仑力使用对象是两个质点之间的力，当两者的距离小到无法忽略物体自身尺寸时，库仑力不再适用）
静电力叠加两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的静电力的矢量和。
二、场的基本性质
1、场强
（1）场强E是用来表述电场中某位置的电场强度。所以与有无电荷、与电荷量都无关，但是可以通过定义式E=F/q来计算，对于点电荷产生电场的场强，其决定式E=kQ/r2.
（2）因为电场是不可见的物质，所以我们用“电场线”这个模型来辅助研究，那么电场的方向就由线的箭头描述，这个方向与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反。
（3）电场的强弱还可以通过电场线的疏密程度来判断，越密集，场强越强，反之则反。
（4）无论是静电力（库仑力）还是场强，它们都是矢量，都遵循矢量的叠加原理。
2、电势、电势差、电势能
2.1电势的特点
(1)电势的相对性：某点电势的大小是相对于零电势而言的，零电势选择的位置不同，则该点的电势就不同，零电势的选择是任意的，但通常选择地面和无穷远处为零电势点。
(2)电势的固有性：电场中某点的电势大小是由电场本身的条件决定的，与在该点是否放有电荷和所放电荷的电性无关。
(3)电势的标量性：电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，正负只表示相对于零电势点电势的高低，不表示方向。
理解：电势描述的是电场中某点的位置的“高低”，相当于在重力场中某点的高度，所以与这个“位置”是否有东西无关，这个“高低”与选定的位置有“高低之分”，在“上面”则为正电势，“下面”则为负电势，正的比负的要“高”。
2.2电势高低的判断方法
根据电场线判定：沿电场线的方向电势逐渐降低。
2.3电势差
（1）电势差反映了电场的能的性质，与带电粒子无关。
（2）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示两点电势的高低，且UAB＝－UBA，与零电势点选择无关。
（3）由UAB＝可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB。
（4）电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。
（5）电势差与高度差有很多相似之处，学****中可类比理解。
2.4电势能
（1）概念：电荷在电场中的势能，可用Ep表示。
（2）大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
（3）电势能的数值大小与零势能点的选取有关，通常把无限远处或大地表面上的电势能规定为零。
（4）电势能变化的判断方法：分析电场力做功情况即可，正功则电势能降低，负功则电势能增加。
考点：库仑力叠加
【例题1】如图所示，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所带电荷量的大小比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( )
A．F1　 B．F2　
C．F3　 D．F4
【答案】B　
【解析】由题意知c受a的斥力F斥，受b的吸引力F引，若F斥＝F引，则两力的合力水平向右，由于F引＞F斥，则c球受电场力的合力应为F2，B正确。
考点: 库仑力的计算
【例题2】三个相同的金属小球1、2、3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