第 4 板块 电学与原子物理学选择题第 14 讲 电场的性质包含电场力的性质和电场能的性质
描述电场性质的物理量较多,对这些概念和规律的考查一直是高考的热点
多数情况下,高考对本讲内容以选择题的形式考查,难度中等
考查内容① 描述电场力的性质的物理量——电场强度② 描述电场能的性质的物理量——电势③ 描述电场的工具——电场线和等势面④ 静电力做功的特点⑤ 联系电场力的性质和能的性质的桥梁——电势差⑥ 库仑定律的应用 ⑦电场的叠加思想方法① 理想化模型法 ②比值定义法 ③ 控制变量法 ④对称法 ⑤ 合成法 ⑥分解法⑦ 整体法和隔离法 ⑧ 等效思想 ⑨分解思想一、“吃透”电场强度概念,理解电场力的性质多维探究类考点题点(一) 库仑定律的应用——电场中的平衡问题1.求解库仑力作用下带电体的平衡问题的方法(1)确定研究对象,如果有几个物体相互作用时,要依据题意,灵活应用整体法或隔离法
(2)对研究对象进行受力分析,注意多了电场力
(3)列平衡方程 F 合=0 或 Fx=0、Fy=0
2.三个自由电荷相互平衡的规律[例 1] (2017·南昌二模)在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球, 小球 A、B、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球 D 位于三角形的中心,如图所示
现让小球 A、B、C 都带电荷量为 Q 的正电荷,让小球 D 带电荷量为 q 的负电荷,若四个小球均处于静止状态,则 Q 与 q的比值为( )A
[解析] 选 D 设等边三角形的边长为 a,由几何知识可知,BD=a·cos 30°·=a,以 B 为研究对象,由平衡条件可知,cos 30°×2=,解得= ,D 项正确
题点(二) 电场强度的叠加问题1.电场强度的三个计算公式公式适用条件特点定义式E=任何电场某点的场强为确定值,大小及方向与 q 无关决定式E=k真空中点电荷的电场E 由