| 考点 | 辽宁常见考法 | 热度 | 标签 |
|---|---|---|---|
| 电荷与电荷守恒定律 | 三种起电方式;电荷分配;元电荷 | ★★★ | 必考重点 |
| 库仑定律F=kq₁q₂/r² | 点电荷间作用力;叠加;平衡问题 | ★★★★ | 必考重点 |
| 电场强度E=F/q | 定义式;矢量性;点电荷场强 | ★★★★★ | 必考重点 |
| 电场强度叠加 | 多个点电荷场强矢量合成 | ★★★★ | 模型难点 |
| 电场线 | 疏密与方向;典型电场电场线分布 | ★★★★ | 必考重点 |
| 静电的防止与利用 | 尖端放电、静电屏蔽、除尘复印 | ★★ | 了解识记 |
干燥天气脱化纤毛衣时听到噼啪声、暗处可见火花,摸金属门把手常被"电"一下。电荷从哪来?
→ 唤醒:摩擦起电、电荷守恒
带电体靠近(不接触)验电器小球,金属箔也会张开。没接触电荷怎么"传"过去的?
→ 唤醒:静电感应
三个自由点电荷仅靠彼此库仑力平衡,电荷量、位置有何规律?
→ 唤醒:库仑力平衡
工人穿屏蔽服可在高压带电设备上安全作业,为什么?
→ 唤醒:静电屏蔽
| 方式 | 实质 | 特点 |
|---|---|---|
| 摩擦起电 | 电子在物体间转移 | 两物体带等量异种电荷 |
| 接触起电 | 电荷重新分配 | 相同金属球接触后平分总电荷(先中和再平分) |
| 感应起电 | 导体中自由电子在电场力下重新分布 | 靠近端带异种电荷,远离端带同种电荷;导体总电荷不变 |
三个点电荷仅在彼此库仑力作用下都处于平衡:①电性——"两同夹一异"(两边电荷同号,中间电荷异号);②位置——两大夹一小(中间电荷电荷量最小);③电荷量关系满足 √q₁q₃ = √q₁q₂ + √q₂q₃(即1/√q₂=1/√q₁+1/√q₃,中间电荷电荷量最小)。这是辽宁选择题常考结论,但建议用受力平衡自行推导,不要死记。
多个点电荷在某点的合场强=各点电荷单独在该点产生场强的矢量和。步骤:①分别画各电荷在该点的场强方向(正电荷背离、负电荷指向);②按平行四边形定则(或正交分解)合成。等量同种/异种电荷连线及中垂线上的场强分布是高频模型。
摩擦起电创造了电荷。
摩擦起电只是电子从一个物体转移到另一个物体,两物体总电荷守恒(等量异种)。电荷不能被创造或消灭。
由E=F/q可知,E与F成正比、与q成反比;不放试探电荷时E=0。
E是电场本身的性质,由场源电荷和位置决定,与试探电荷无关。F/q只是测量/定义E的方法(比值定义法),类似ρ=m/V。
电场强度方向就是电荷受力方向。
场强方向规定为正电荷受力方向;负电荷受力方向与场强方向相反。做题要看清试探电荷正负。
电场线就是带电粒子的运动轨迹。
电场线描述场强方向,一般不是粒子轨迹。只有电场线为直线、且粒子仅受电场力、初速度为零或速度沿电场线方向时,轨迹才与电场线重合;曲线电场线中粒子不可能沿电场线运动(需要向心力)。
两个金属球带电荷+3Q和−Q,接触后各带+3Q和−Q不变。
相同金属球接触先中和再平分:总电荷+3Q+(−Q)=+2Q,平分后各带+Q。
静电感应时导体靠近端带同种电荷。
感应起电近端异种、远端同种:带正电体靠近导体,近端聚集负电荷、远端显正电;导体总电荷量不变(接地则远端电荷流入大地)。
电荷(守恒/元电荷)→ 电荷间作用:库仑定律F=kq₁q₂/r² → 作用媒介:电场 → 描述电场:E=F/q(定义)、E=kQ/r²(点电荷)→ 形象描述:电场线 → 静电应用与防护
本章库仑力常与力学平衡、牛顿定律综合(带电小球悬挂、三电荷平衡);场强叠加为下一章电势、带电粒子在电场中运动奠基;等量同种(连线上中点E=0;中垂线上E先增大后减小)、等量异种(连线上中点E最小不为零;中垂线上中点E最大、向外递减,方向平行于两电荷连线由正电荷侧指向负电荷侧)模型务必结合电场线图理解,勿死记结论。
| 说法 | 判断 | 说明 |
|---|---|---|
| 元电荷就是电子或质子 | ✗ | 元电荷是最小电荷量e(数值),电子带电量为−e |
| 点电荷就是体积很小的电荷 | ✗ | 是相对概念,距离远大于自身尺寸即可视为点电荷 |
| E与试探电荷q无关 | ✓ | 由场源和位置决定 |
| 电场线相交处场强有两个方向 | ✗ | 电场线永不相交(每点场强唯一) |
| 负电荷受力方向就是场强方向 | ✗ | 负电荷受力与场强反向 |
| 静电平衡导体内部场强为零 | ✓ | 静电屏蔽原理 |
控制变量法:保持两电荷距离r不变,研究F与q₁、q₂关系;保持电荷量不变,研究F与r关系。库仑用扭秤实验(悬丝扭转力矩平衡库仑力,扭转角度放大微小力)得出F∝q₁q₂/r²。
真空中点电荷间作用力F=kq₁q₂/r²。实验体现了放大法(微小力→悬丝扭转)与控制变量法。
静电实验受空气湿度影响大,应保持器材干燥;高压静电电源接通时不触碰电极,先放电再拆线。
两个完全相同的金属小球A、B,A带电荷量+5q,B带电荷量−q,均可视为点电荷,相距r时相互作用力大小为F。现将两球接触后再放回原处,则两球间作用力大小为( )
答案:B
用两根等长绝缘细线各悬挂质量均为m的带电小球,静止时两球等高分开,悬线与竖直方向夹角均为θ,两球心相距r。求每个小球所带电荷量的绝对值q(两球带同种等量电荷,静电力常量k,重力加速度g)。
答案:q=√(mgtanθ·r²/k)
在真空中,A点固定电荷量为+4Q的点电荷,B点固定电荷量为−Q的点电荷,A、B相距L。在A、B连线上何处电场强度为零?该点位置在( )
答案:C
(多选)如图所示为某电场的一条弯曲电场线(无图,按描述判断),下列说法正确的是( )
答案:ABD