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1、（通用版）2022年高考物理一輪復習 第七章 第39課時 電荷守恒定律和庫侖定律（雙基落實課）講義（含解析）考 綱 要 求考 情 分 析物質的電結構、電荷守恒電勢能、電勢1.命題規(guī)律 從近幾年高考試題來看，高考對該部分內容常從兩角度命題，以選擇題的形式考查靜電場的基本性質，以計算題的形式考查靜電場知識與動力學、能量、曲線運動等知識的綜合應用。2.考查熱點(1)電場的基本概念和性質。(2)牛頓運動定律、動能定理及功能關系在靜電場中的應用。(3)帶電粒子在電場中的加速、偏轉等問題。靜電現象的解釋電勢差點電荷勻強電場中電勢差與電場強度的關系庫侖定律帶電粒子在勻強電場中的運動靜電場示波管電場強度、點電

2、荷的場強常見電容器電場線電容器的電壓、電荷量和電容的關系(1)三種起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應起電。(2)兩種電荷：自然界中只存在兩種電荷正電荷和負電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2對元電荷的理解(1)元電荷是自然界中最小的電荷量，用e表示，通常取e1.61019 C，任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數倍。(2)元電荷等于電子所帶的電荷量，也等于質子所帶的電荷量，但元電荷沒有正負之分。(3)元電荷不是點電荷，電子、質子等微粒也不是元電荷。3電荷守恒定律電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷的總量保持不變

3、。4電荷均分原理(1)適用于完全相同的導體球。(2)兩導體球接觸一下再分開，如果兩導體球帶同種電荷，總電荷量直接平分；如果兩導體球帶異種電荷，則先中和再平分。 小題練通1(魯科教材原題)下列現象中，不屬于摩擦起電的有()A將被毛皮摩擦過的塑料棒靠近碎紙屑，紙屑被吸起B(yǎng)在干燥的天氣中脫毛線衣時，會聽到輕微的噼啪聲C用干燥的毛刷刷毛料衣服時，毛刷上吸附有許多細微的臟物D把鋼針沿著磁鐵摩擦幾次，鋼針就能吸引鐵屑解析：選DA、B、C三個選項為摩擦起電，D選項為磁化現象，故D正確。2(多選)把兩個相同的金屬小球接觸一下再分開一小段距離，發(fā)現兩球之間相互排斥，則這兩個金屬小球原來的帶電情況可能是()A兩球

4、原來帶有等量異種電荷B兩球原來帶有同種電荷C兩球原來帶有不等量異種電荷D兩球中原來只有一個帶電解析：選BCD接觸后再分開，兩球相互排斥，說明分開后兩球帶同種電荷，兩球原來可能帶同種電荷、不等量的異種電荷或只有一個帶電，故B、C、D正確。3(魯科教材原題)將一物體跟一帶正電的驗電器的金屬球接觸時，驗電器的金屬箔先合攏然后又張開，從這一現象可知，接觸金屬球以前，物體()A帶正電荷B帶負電荷C不帶電荷 D都有可能解析：選B驗電器的金屬箔先合攏后張開，說明接觸驗電器金屬球的物體和驗電器金屬球所帶電荷的種類不同，即物體帶負電荷。金屬箔先合攏是因為正電荷與負電荷先中和；后又張開是因為物體上剩余的負電荷有一

5、部分傳導給了驗電器，驗電器的金屬箔因帶同種電荷而張開，故B正確。 融會貫通物體帶電現象都是電子轉移造成的，解答此類問題一定要依據電荷守恒定律，既不能憑空創(chuàng)生電荷，也不能任意消滅電荷。點點通(二)庫侖定律1庫侖定律的內容和公式(1)內容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。(2)公式：Fk。式中k9.0109 Nm2/C2，稱為靜電力常量。2庫侖定律的適用條件(1)適用條件：真空中靜止的點電荷。(2)帶電體看成點電荷的條件：帶電體自身的大小比它們之間的距離小得多。即使是兩個比較大的帶電體，只要它們之間的距離足夠

6、大，也可以視為點電荷。 小題練通1(教科教材原題)真空中有兩點電荷Q1、Q2相距r，若將Q2的電荷量增加為原來的3倍，并將兩點電荷間的距離減為原來的一半，則在前后兩種情況下，兩電荷之間的作用力之比為()A116 B112C121 D61解析：選B根據庫侖定律，F1k，F2k，解得F1F2112，B正確。2.(滬科教材原題)有兩個半徑為r的金屬球如圖放置，兩球表面間距離為r。今使兩球帶上等量的異種電荷Q，兩球間庫侖力的大小為F，那么()AFk BFkCFk，B正確。3(教科教材原題)如圖所示，兩條不等長的細線一端拴在同一點，另一端分別拴兩個帶同種電荷的小球，電荷量分別是q1、q2，質量分別為m1

7、、m2，當兩小球處于同一水平面時恰好靜止，且，則造成、不相等的原因是()Am1m2Cq1q2解析：選A庫侖力作用符合牛頓第三定律，即兩小球所帶電荷量不相等時，相互作用的庫侖力大小相等，因此不是電荷量不相等造成的。根據受力平衡條件及，可得m1m2，故A正確。4.在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷的間距和電荷量有關。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示。實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷

8、量越大，B球懸線的偏角越大。實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨距離的_而增大，隨電荷量的_而增大。此同學在探究中應用的科學方法是_(選填“累積法”“等效替代法”“控制變量法”或“演繹法”)。解析：對B球進行受力分析，受重力、庫侖力和懸線的拉力，懸線與豎直方向間的夾角增大時，說明庫侖力增大。電荷量不變時，兩球距離減小，懸線偏角增大，庫侖力增大；距離不變時，電荷量增大，懸線偏角增大，庫侖力增大。在探究中應用的科學方法是控制變量法。答案：減小增大控制變量法 融會貫通(1)電荷量和電荷之間的距離都是決定庫侖力大小的因素。(2)均勻帶電的絕緣球可以視為點電荷，而距離較近的帶電金屬球不能視為點電荷，因為

9、金屬球相互靠近時表面所帶電荷要重新分布。(3)庫侖力和其他力一樣，也符合牛頓第三定律，也可以和其他力達到平衡。1三個點電荷的平衡問題(1)平衡條件：每個點電荷受到另外兩個點電荷的合力為零或每個點電荷處于另外兩個點電荷產生的合電場強度為零的位置。(2)平衡規(guī)律2庫侖力和其他力的平衡問題庫侖力作用下的平衡問題，可以是只有庫侖力，也可以結合其他力，但其本質都是平衡問題。解題的關鍵是進行受力分析并列出平衡方程。3“三步”處理庫侖力作用下的平衡問題庫侖力作用下電荷的平衡問題與力學中物體的平衡問題處理方式相同，也就是將力進行合成與分解。 課堂綜合訓練1. (2018全國卷)如圖，三個固定的帶電小球a、b和

10、c，相互間的距離分別為ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則()Aa、b的電荷同號，kBa、b的電荷異號，kCa、b的電荷同號，kDa、b的電荷異號，k解析：選D由于小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線，根據受力分析知，a、b的電荷異號，根據庫侖定律，a對c的庫侖力為Fak0，b對c的庫侖力為Fbk0，設合力向左，如圖所示，根據相似三角形，得，解得k，D正確。2(多選)如圖所示，a、b、c三球分別用三根絕緣細線懸掛在同一點O，細線的長度關系為OaObx1 Dx2x1解析：選C由題意知，漏電

11、前、后兩球最終均受力平衡，于是有k0x1，k0x2，則，因為l0x2l0x1，所以4，故C正確。4.(滬科教材原題)兩個質量都為3.0104 kg的導體球，分別被兩根長0.04 m的絲線吊在同一點上。讓它們帶上等量同種電荷后，兩球互相排斥，至如圖所示位置平衡。(1)試求兩球間靜電力的大小和導體球所帶的電量。(2)如果讓其中一個小球的電荷量減少一半，而另一個小球的電荷量加倍，小球還能在原位置平衡嗎？解析：(1)左邊導體球受力如圖所示，則Fmgtan 30根據庫侖定律Fk，r2Lsin 30L，解得：F103 Nq108 C。(2)由于兩球電荷量乘積不變，則庫侖力的大小不變，小球還能在原位置平衡。答案：(1)103 N108 C(2)能