第七章静电场[学习目标定位]考纲下载考情上线1.物质的电结构、电荷守恒(Ⅰ)2.静电现象的解释(Ⅰ)3.点电荷(Ⅰ)4.库仑定律(Ⅱ)5.静电场(Ⅰ)6.电场强度、点电荷的场强(Ⅱ)7.电场线(Ⅰ)8.电势能、电势(Ⅰ)9.电势差(Ⅱ)10.匀强电场中电势差与电场强度的关系(Ⅰ)11.带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ)12.示波管(Ⅰ)13.常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系(Ⅰ)高考地位高考对本章考查的频率较高,考查的题型有选择和计算等,考查的难度中等,分值一般为10~20分。考点点击1.对电势、电势能、电场线、电场强度等基本概念的考查常以选择题形式出现。2.平行板电容器的动态变化问题常被考查到。3.电场和力学中的平衡、运动学、牛顿运动定律、功能关系等结合,考查带电粒子在电场中的运动问题。第1单元电场力的性质点电荷电荷守恒定律[想一想]如图7-1-1所示,在带电荷量为+Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上。若先将C移走,再把A、B分开,则A、B分别带什么电?若先将A、B分开,再移走C,则A、B分别带什么电?这一过程中电荷总量如何变化?图7-1-1提示:不带不带带负带正不变[记一记]1.元电荷、点电荷(1)元电荷:e=1.6×10-19C,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。电子的电荷量q=-1.6×10-19C。(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小和形状的理想化模型。2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创生,也不能消灭,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,在转移的过程中电荷的代数和不变。(2)起电方法:摩擦起电、感应起电、接触起电。(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子。(4)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;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。[试一试]1.[多选]一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明()A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律解析:选CD带负电的金属小球在潮湿的空气中,经过一段时间后,小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了,但电荷转移的过程中,电荷守恒,故CD正确。库仑定律[想一想]如图7-1-2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l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,电荷量的绝对值均为Q,试比较它们之间的库仑力与的大小关系,如果带同种电荷呢?图7-1-2提示:当它们带异种电荷时,F库>,因为两个金属球此时距离较近,异种电荷分布在两球内侧,不能将它们看作点电荷,当它们带同种电荷时,同种电荷分布在两球外侧,F库<。[记一记]1.内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟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=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量。3.适用条件:真空中的点电荷。(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)当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷。4.库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。[试一试]2.两个分别带有电荷量为-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为()A.FB.FC.FD.12F解析:选C两带电金属球接触前,由库仑定律得:F=k,两带电金属球接触后,它们的电荷量先中和后均分,F′=k=k。联立得F′=F,C选项正确。电场强度[想一想]在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,如图7-1-3所示。则M点的场强有多大?方向怎样...