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- 2021-05-14 发布
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
第 24 讲 电荷及其守恒定律 库仑定律
考情剖析
考查内容 考纲要求 考查年份 考查详情 能力要求
点电荷 库仑定律 Ⅰ
电荷 电荷
守恒定律 Ⅰ 15 年 T2—选择,
考查静电现象 理解和应用数
学处理物理问题
弱项清单
1.对于库仑定律只适
用于点电荷的条件把
握不牢;
2.库仑定律作用下物
体的平衡与加速,受
力分析时库仑力的分
析不到位.
知识整合
一、电荷 电荷守恒定律
1.自然界中的两种电荷:________和________.
2.电荷守恒定律:电荷既不能创生,也不能消失,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,在转移的过程中电荷的____________________.
3.使物体带电的方式有三种:a.________;b.________;
c.________.物体带电的实质是:________.
4.静电现象:各种物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,因而物质得失电子的本领也不同,这就造成
了摩擦起电等各种带电现象.
二、点电荷 库仑定律
1.点电荷
点电荷是理想化模型,在带电体的尺寸比它到其他带电体的距离____________,以致带电体的形状和电荷
在它上面的分布对要研究的问题已经无关紧要时,带电体可以视为点电荷;带电体能否看成点电荷具有相对性,
点电荷与力学中的____________类似.
2.库仑定律
(1)库仑定律:________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.表达式:________,式中 k=____________,叫静电力常量.
(2)库仑力的适用条件:____________,____________.
(3)用库仑定律进行计算时,不必将符号代入,只需判断力的性质即可.
方法技巧考点 1 接触起电
两个导体接触时电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,二者带相同电荷;若两导
体形状、大小相同原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分.
【典型例题 1】 (多选)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为 5∶1(皆可视为点电荷),它们
在相距一定距离时相互作用力为 F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为 F2,则
F1∶F2 可能为( )
A.5∶2 B.5∶4 C.5∶6 D.5∶9
考点 2 库仑定律的理解
1.库仑定律的表达式为 F=kq1q2
r2 ,其适用条件是真空中两静止的点电荷.对于两带电小球之间的库仑力,
公式中的 r 不一定指球心之距,当两小球之间的距离相对于直径较小时,若是同种电荷,由于电荷相互排斥,r
大于球心之距;若是异种电荷,由于电荷相互吸引,r 小于球心之距.
2.在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均代入电荷量的绝对值计算库仑力的大小.
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.
考点 3 静电现象
1.生活中常见的静电现象
(1)电视荧光屏静电:荧光屏因电子撞击而积累大量的静电
(2)梳头产生静电:因头发与梳子摩擦而产生静电
(3)脱毛衣产生静电放电:因衣服间的摩擦产生静电而放电,常听到“噼啪”的声音,在黑暗中并可看见微
弱的火光
(4)摸门把、金属物有触电现象:在干燥地区,人在地毯上行走与地毯摩擦,身上积累大量静电,触及金属
物体后放电.
2.静电现象的应用于防止
(1)应用:静电除尘、静电复印、静电喷漆
(2)防止:静电产生的火花能引起火灾,如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电.
【典型例题 2】 静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬考异邮》
中有玳瑁吸衣若只说,但下列不属于静电现象的是( )
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
【学习建议】 平时学习时,要关注实际生活,关注我国古代重要的科技成果,要从生活现象中理解物理
知识,用物理知识解释生活中的问题.
考点 4 带电体的平衡与运动
1.三个自由点电荷的共线平衡规律
“两同夹异”——正负电荷相互间隔;
“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;
“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.
2.库仑力作用下物体的平衡与运动
【典型例题 3】 如图所示,在一条直线上有两个相距 0.4 m 的点电荷 A、B,A 带电+Q,B 带电-9Q.现引
入第三个点电荷 C,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则 C 的带电性质及位置应为( )
A.正,B 的右边 0.4 m 处 B.正,B 的左边 0.2 m 处
C.负,A 的左边 0.2 m 处 D.负,A 的右边 0.2 m 处
【典型例题 4】 (多选)如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.两个带有同种电荷的小球 A、B 分
别位于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内.若用图示方向的水平推力 F 作用于小球 B,则两球静止
于图示位置.如果将小球 B 向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,与原来相比( )
A.推力 F 将增大
B.竖直墙面对小球 A 的弹力增大
C.地面对小球 B 的弹力一定不变
D.两个小球之间的距离增大
1.如图所示,质量均为 m 的三个带电小球 A、B、C 放置在光滑绝缘的水平面上.已知 A 与 B 间、
B 与 C 间和 C 与 A 间的距离均为 L,A 球带电荷量 QA=+q,B 球带电荷量 QB=+q.若在小球 C 上加一方向水平向
右、大小未知的恒力 F,恰好使 A、B、C 三小球保持相对静止.求:
(1)C 球所带电荷量 QC;
(2)外力 F 的大小.
2.带电小球的质量为 m,当匀强电场方向水平向右时,小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的 A 点,
图中θ=30°,如图所示,当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变),求小球从 A 点
起滑到最低点时对轨道的压力.
当堂检测 1.(多选)如图所示,两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和 b,其壳层的厚度和质量分布
均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为 l,为球半径 r 的 3 倍.若使它们带上等量电荷,使其电荷
量的绝对值均为 Q,那么关于 a、b 两球之间的万有引力 F 引和库仑力 F 库的表达式可能正确的是( )
第 1 题图
A.F 引=Gm2
l2,F 库=kQ2
l2
B.F 引=Gm2
l2,F 库>kQ2
l2
C.F 引≠Gm2
l2,F 库=kQ2
l2
D.F 引=Gm2
l2,F 库