《高考物理电磁场模型解题技巧》技巧1 巧解电场力的性质问题（解析版）

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2021 年高考物理电磁场模型解题技巧
1．巧解电场力的性质问题
知识点一　电荷及电荷守恒定律
1．元电荷、点电荷
(1)元电荷：e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质
子、正电子的电荷量与元电荷相同．
(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体
视为点电荷．
2．静电场
(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．
3．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)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电．
(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子．
4．感应起电：感应起电的原因是电荷间的相互作用，或者说是电场对电荷的作用．
(1)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
(2)当有外加电场时，电荷向导体两端移动，出现感应电荷，当无外加电场时，导
体两端的电荷发生中和．
1
知识点二　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，叫静电力常量．
3．适用条件：真空中的点电荷．
知识点三　电场强度、点电荷的场强
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．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E＝k.
4．方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向．
5．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场
强度的矢量和，遵从平行四边形定则．
知识点四　电场线
为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，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电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱．
技巧一 库仑定律的理解和应用
1．库仑定律适用条件的三点理解
(1)对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球
心之间的距离．
(2)对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布．
(3)库仑力在 r＝10－15～10－9 m 的范围内均有效，但不能根据公式错误地推论：当
r→0时，F→∞.其实，在这样的条件下，两个带电体己经不能再看成点电荷了．
2
2．应用库仑定律的四条提醒
(1)在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对
值计算库仑力的大小．
(2)作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方
向．
(3)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反．
(4)库仑力存在极大值，由公式 F＝k可以看出，在两带电体的间距及电量之和一定
的条件下，当 q1＝q2时，F最大．
【例 1】1．（2020·海南龙华·海口一中高三月考）如图，半径相同的两个金属球 A、B带有相等的
电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是 F。今让第三个半径相同
的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是
（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】
A、B两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带有电荷量为 Q，B带有电荷量为-Q，相隔一定距
离r，两球之间相互吸引力的大小是
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