《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（47）电场力的性质（原卷版）　

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（47）电场力的性质（原卷版）　
双基过关：
一、电荷　电荷守恒定律
1．元电荷、点电荷
(1)元电荷：e＝1.60×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．
(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型．
2．电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移
到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变 ．
(2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．
(3)带电实质：物体得失电子 ．
(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，
若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分 ．
【自测 1】　如图所示，两个不带电的导体 A和B，用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触．把一带正电荷的
物体 C置于 A附近，贴在 A、B下部的金属箔都张开(　　)
A．此时 A带正电，B带负电
B．此时 A带正电，B带正电
C．移去 C，贴在 A、B下部的金属箔都闭合
D．先把 A和B分开，然后移去 C，贴在 A、B下部的金属箔都闭合
二、库仑定律
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．
2．表达式
F＝k，式中 k＝9.0×10 9
N· m2/C2，叫做静电力常量．
3．适用条件
真空中的静止点电荷 ．
(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．
(2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．
三、电场、电场强度
1．电场
1
(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质；
(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用 ．
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与它的电荷量 q的比值．
(2)定义式：E＝；单位：N/C 或V/m.
(3)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．
3．点电荷的电场：真空中距场源电荷 Q为r处的场强大小为 E＝k.
【自测 2】　如图所示，电荷量为 q1和q2的两个点电荷分别位于 P点和 Q点．已知在 P、Q连线上某点 R
处的电场强度为零，且 PR＝2RQ.则(　　)
A．q1＝2q2　　　　B．q1＝4q2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2
四、电场线的特点
1．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷 ．
2．电场线在电场中不相交．
3．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏 ．
【自测 3】　两个带电荷量分别为 Q1、Q2的质点周围的电场线如图所示，由图可知(　　)
A．两质点带异号电荷，且 Q1>Q2 B．两质点带异号电荷，且 Q1<Q2
C．两质点带同号电荷，且 Q1>Q2 D．两质点带同号电荷，且 Q1<Q2
命题热点一：库仑定律的理解和应用
1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．
2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离．
3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图 4所示．
(1)同种电荷：F＜k；(2)异种电荷：F＞k.
4．不能根据公式错误地认为r→0 时，库仑力 F→∞，因为当 r →0 时，两个带电体已不能看做点电荷了．
【例1】 如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为 ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小
球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为 k，则(　　)
2
A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝
C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝
【变式 1】 如图所示，在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷，其中 a和b电荷量均为＋q，c
和d电荷量均为－q.则a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是(　　)
A．0 B. C. D.
命题热点二：库仑力作用下的平衡问题
1．解题思路
涉及库仑力的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了库仑力，具
体步骤如下：
2．特别提醒
注意库仑力的方向：同性相斥，异性相吸，沿两电荷连线方向．
【例2】 如图，光滑绝缘圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小
球c位于圆环最高点，ac 连线与竖直方向成 60°角，bc 连线与竖直方向成 30°角，三个小球均处于静止状态．
下列说法正确的是(　　)
A．小球a、b、c带同种电荷 B．小球a、b带异种电荷
C．小球a、b电荷量之比为 D．小球a、b电荷量之比为
【变式 2】 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水
平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　)
3
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