所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执
第1节 电场力的性质
[高考指南]
第1节 电场力的性质
知识点1 物质的电结构及电荷守恒定律 1．物质的电结构
构成物质的原子本身包括：带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的电子，整个原子对外界较远位置表现为电中性．
2．元电荷
最小的电荷量，其值为e＝1.60×10
－19
C.
其他带电体的电荷量皆为元电荷的整数倍． 3．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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．
(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (3)带电实质：物体带电的实质是得失电子． 知识点2 点电荷及库仑定律 1．点电荷
是一种理想化的物理模型，当带电体本身的形状和大小对研究的问题影响很小时，可以
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将带电体视为点电荷．
2．库仑定律
知识点3 电场 电场强度及电场线 1．电场
基本性质：对放入其中的电荷有电场力的作用． 2．电场强度
(1)定义式：E＝，适用于任何电场，是矢量，单位：N/C或V/m. (2)点电荷的场强：E＝2，适用于计算真空中的点电荷产生的电场．
(3)方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向． (4)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．
3.电场线 (1)特点
①电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远处或负电荷； ②电场线在电场中不相交；
③在同一电场中，电场线越密的地方场强越大； ④电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； ⑤沿电场线方向电势逐渐降低； ⑥电场线和等势面在相交处相互垂直． (2)几种典型电场的电场线
FqkQr同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 2
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图7-1-1
[物理学史链接]
(1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律．
(2)1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场． (3)1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖．
1．正误判断
(1)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等．(√)
(2)根据F＝kq1q2
，当r→0时，F→∞.(×) r2
(3)电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比．(×)
(4)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向．(√) (5)在真空中，电场强度的表达式E＝2中的Q就是产生电场的点电荷．(√)
(6)在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同．(×) 2．[对库仑定律适用条件的理解]两个半径为1 cm的导体球分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90 cm时相互作用力为F，现将它们碰一下后放在球心间相距3 cm处，则它们的相互作用力大小为( )
A．300F B．1 200F C．900F D．无法确定 D [当两球相距90 cm时可视为点电荷，由库仑定律得F＝k3Q2
kQrr21
(其中r1＝90 cm)；但球
心相距3 cm时，两球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，两球间的库仑力大小无法确定，
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故D正确．]
3．[对点电荷场强公式的理解]在真空中有一点电荷形成的电场，离该点电荷距离为r0
的一点，引入一电量为q的检验电荷，所受电场力为F，则离该点电荷为r处的场强大小为( )
【导学号：92492275】
FFr2Fr0F0
A. B．2 C. D．qqrqrqr0
rkQrB [根据点电荷场强公式E＝2可得：真空中同一点电荷产生的电场强度与场点位置r2
Er2FFr00
的平方成反比，则＝2，又E0＝，所以E＝2，故选B.]
E0rqqr4．[电场强度的叠加]如图7-1-2所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2 ，
E1与E2之比为( )
图7-1-2
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．4∶3
2kqkqA [如图所示，不妨设M、N处分别放置电荷量为＋q、－q的电荷，则E1＝2，E2＝2，
rrE1∶E2＝2∶1，A对，B、C、D错．
]
库仑定律的理解与应用 1．对库仑定律的两点理解 (1)F＝k间距．
(2)当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋
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4
q1q2
，r指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球心r2
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于无限大．
2．解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤
库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力．具体步骤如下：
[题组通关]
1.如图7-1-3所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )
图7-1-3
5kqkq5kq5kqA．l＋2 B．l－2 C．l－2 D．l－2
2k0lk0l4k0l2k0l2
2
2
2
q2q2
C [取左球为研究对象，则k0(l－l0)＝k2＋kl2l5kq2，解得l0＝l－2，C正确．]
4k0l2
2．在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，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7-1-4所示，现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为( )
图7-1-4
1A. 3C．3
B．
3 3
D．3
23
D [设三角形边长为a，由几何知识可知，BD＝a·cos 30°·＝a，以B为研究
33
kQ2kQqQ对象，由平衡条件可知，2cos 30°×2＝，解得：＝3，D正确．] 2aqBD
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高考物理一轮复习第7章静电场第1节电场力的性质教师用书
