静电场-2024年高考物理一轮复习知识清单.pdf

专题0 9静电场运动”析功 睦 折逵劭廿小处理方：t :运动的合成与基 本 配 槽：轨 透 运动内 间 1 3度 扁移,倒”传电时思维导图HHtt电方式置有可情定愫 电率%下穿体妁样且Q 电属16W电荷库仑定律电除支Q 电喂的电复印电节8s及分类电官及举行梅电百II的电官电盲的允放电考点内容要求静电场力强电场方向卓电荷妁电场强n电场的中弘瑞中电将是与电场强II的关系考 点 分 析 考情、电力僮功，电译籍电臂与电督要富势而电荷及其守恒定律 C 20 20 浙 江 1 月选考 1 3、20 21 湖南卷 4、20 22 山东卷 3库仑定律 c电场强度 c电势能、电 势 差 c20 22 河北卷 6、20 23 北 京 卷 8、20 21 北京卷 920 1 9 全国卷I 1 5、20 23 广东卷 9、20 22 全国乙卷7920 20 全国卷I I I 21、20 23 湖北卷 3、20 22 浙 江 1 月选考7020 20 浙江7月选考 8、20 1 8 浙江4月选考 1 1、20 21 浙江6 月选考 3电势差与电场强度的关系c静电场中的导体 b20 22 北 京 卷 9、20 22 重庆卷 2、20 22 北京卷7820 1 9 浙江4月选考 1 0、20 20 浙 江 1 月选考 7、20 20 浙 江 7 月选考 620 21 全国乙卷 20、20 22 浙江6 月选考 9、20 22 辽宁卷 1 4电容器及电容 C 2023 全国卷乙 6、2023 浙 江 1 月选考 12带电粒子在电场中的运动d1.了解静电现象，知道两种电荷及其相互作用的规律，知道三种起电方式的本质，能用电荷守恒的观点分析静电现象，知道电荷的最小单位及元电荷.2.知道点电荷模型，掌握并会应用库仑定律，会计算两点电荷之间的相互作用，会利用库能力的叠加规则计算多个点电荷之间的相互作用力，能结合力学解决库仑力作用下的电力平衡问题.3.知道电场的概念，掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场，熟悉几种常见电荷的电场线分布特点，掌握电场强度叠加的求解方法.4.知道静电场中的电荷具有电势能，理解电势能、电势的含义，掌握静电力做功与电势能变化的关系.a.5.掌握匀强电场中电势差及其与电场强度的关系.:6.知道静电场中导体的特性，了解静电平衡状态下导体内电荷的分布特点，了解静电屏蔽、尖端放电，g知道静电的防止与利用.袅7.知道电容的定义及其定义式，了解常见电容器及其分类，了解电容器的充电、放电过程，会计算电容标 器 充、放电电荷量.8.了解影响平行板电容器电容大小的因素，能利用公式判断平行板电容器电容的变化.9.会利用动力学、功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动，掌握带电粒子在电场中的偏转规律，会利用动力学、功能观点分析带电粒子在电场中的偏转.10.掌握带电粒子在电场和重力场的复合场中的运动规律，会分析、计算带电粒子在交变电场中的偏转问题.11.会用动力学、能量和动量观点分析带电粒子的力电综合问题.12.能解决电场中各种图像问题，理解图像斜率、面积等表示的物理意义并能解决相关问题.知识梳理知识点0 1 电荷及其守恒定律.3一、电荷.3二、元电荷.4三、电荷守恒定律.4知识点0 2 库仑定律.4一、点电荷.4二、库仑定律.4三、三个电荷的平衡问题.5知识点0 3 电场力的性质.6一、电场.6二、电场强度.6三、电场线.11四、匀强电场.14五、静电力作用下的力学问题.15知识点0 4 电场能的性质.15一、静电力做功.15二、电势能.16三、电势.18四、电势差U （电场中两点间电势的差值）.19五、电场强度与电势差的关系.19六、等势面.20七、电场中的功能关系.23八、电场中的图像问题.23知识点0 5静电场中的导体.25一、静电平衡.25二、尖端放电.26三、静电屏蔽.26四、电容器及电容.27五、电容两类典型问题.28知识点0 6带电粒子在电场中的运动.29一、带电粒子（带电体）在电场中的直线运动.29二、带电粒子在电场中的偏转.31三、带电粒子在加速、偏转中的运动.35四、等效思想在复合场中的应用.35五、带电粒子在交变电场中的运动.37六、电场中的力电综合问题.38七、示波管.39知识点0 1 电荷及其守恒定律一、电荷1.自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷.2.电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，符号是C.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值.2.三种起电方式：摩擦起电:由于摩擦而使物体带电的方式.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.【技巧点拨】当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体 上.于 是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电.感应起电:当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫作静电感应.利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电。

接触起电接触起电的电荷分配原则：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.【技巧点拨】无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移.二、元电荷1.元电荷：最小的电荷量,e=L 6 0 X 1 0 C,由密立根测得.所有带电体的电荷量都是e 的整数倍.2.比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值.三、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.电荷守恒定律的另一表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变.知识点0 2 库仑定律一、点电荷1.定义：如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷，【技巧点拨】点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少.点电荷是一种理想化的模型二、库仑定律L 内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成叵比，作用力的方向在它们的连线上.2.公式：尸=左 与 学，式中左=9 x 1()9N w2/0 2叫静电力常量.r3.适用条件：真空中的静止点电荷.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.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.4.库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.【技巧点拨】两个点电荷之间的相互作用力是一对作用力和反作用力，等大、反向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，广为球心间的距离.不能根据公式错误地认为厂1 0 时，库仑力 1 8,因为当rT O 时，两个带电体已不能看成点电荷了对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布.I、同种电荷：F k，.5.两点电荷间的库仑力与周围是否存在其他电荷无关，两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和.三、三个电荷的平衡问题1.其中两个固定：平衡的条件：中间点受到另外两个点电荷的合力为零或中间点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置.解题思路：根据平衡条件对中间的点电荷列式即可特点I、位置：三点共线、近小远大II、电性：无要求I I L 电荷量：无要求2.三个均为自由电荷：平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置.解题思路：只要其中两个点电荷平衡，第三个点电荷一定平衡，只需根据平衡条件对其中的任意两个电荷列式即可特点I、位置：三点共线、近小远大II、电性：两同夹异I I L 电荷量：两大夹小【实战演练】（2020浙江1 月选考J3）如图所示，在倾角为a 的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为4o的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A 球连接.A、B、C 三 小 球 的 质 量 均 为 幺=彼 0,qB=q o,当系统处于静止状态时，三小球等间距排列.已知静电力常量为,重力加速度为g,贝）A.q c=5 B.弹 簧 伸 长 量 为 叫 警C.A 球受到的库仑力大小为2Mg D.相邻两小球间距为【答案】A【解析】对 C球受力分析可知，C球带正电荷，沿斜面方向有侬sin a+k 舞 .对 8 球受力分析如图所示,2根 据 受 力 平 衡 得 号=号 竽+.必 a,渡3,选项A正确，D错误;3 Mss i n ci对三个球整体受力分析知尸弹=A）x=3给s i n。

故 x=-，选项B错误；对 4 球受力分析有 偿sinA0a+F=ko x,得尸库=2俯sin a,故 C错误._知识点0 3 电场力的性质一、电场1.定义：带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.【技巧点拨】电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性.2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用.二、电场强度1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度.F2.定义式：E=q【技 巧 点 拨】电场强度三个表达式的比较表达式 E q口 Q 口 UE=kp 石=:r a公 式 意 义 电 场 强 度 定 义 式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中与的关系式适 用 条 件 一 切 电 场 真 空 点 电 荷 匀强电场由电场本身决定，决定因素与检验电荷无关由场源电荷和场源电荷到该点的由电场本身决定，d 为电场中距 离 共同决定 两点沿电场方向的距离3.方向：电场强度是矢量,正电荷在该点受力方向.4.电场强度的叠加：电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和（叠加时遵循平行四边形定则）.【实战演练】(2021 湖南卷 4)如图，在3,0)位置放置电荷量为g 的正点电荷，在(0,a)位置放置电荷量为q 的负点电荷，在距P(a,。

)为镜的某点处放置正点电荷Q,使得尸点的电场强度为零.则的位置及电荷量分别为()2 a -a(P(a,a)O a 2a xA.(0,2a),巾q B.(0,2a),2y2q C.(2a,0),y2q D.(2a,0),2-(2q【答案】B【解析】根据点电荷电场强度公式耳，两异种点电荷在点的电场强度大小均为Eo=%方向如图所示,两异种点电荷在 点的合电场强度大小为=/后=/第 方向与+q 点电荷和一q 点电荷的连线平行,如图所示,点电荷在0 点的电场强度大小为S=A-=,由于三个点电荷在0 处的合电场强度为0,则 E 的方向应与的方向相反，且大小相等，即有=&解得Q=2pq,由几何关系可知的坐标为(0,2 a),故选B.【技巧点拨】特殊电场的场强计算等效法：在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景.例如：一个点电荷+q 与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两个异种点电荷形成的电场，如图甲、乙所示.对称法：利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题大为简化.3例如：如 图13所示，均匀带电的/求壳在0点产生的场强，等效为弧BC产生的场强，弧BC产生的场强方向，又等效为弧的中点M在0点产生的场强方向.填补法：将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍.【小结】点电荷电场、匀强电场场强叠加一般应用合成法即可.均匀带电体与点电荷场强叠加一般应用对称法.计算均匀带电体某点产生的场强一般应用补偿法或微元法.【实战演练】（2022 山东卷 3）半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O 点，环上均匀分布着电量为Q 的正 电 。