《2017-2018學年高中創(chuàng)新設計物理教科版選修3-1課件：第一章 第4講 習題課：電場力的性質》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018學年高中創(chuàng)新設計物理教科版選修3-1課件：第一章 第4講 習題課：電場力的性質（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章靜電場 1.會處理電場中的平衡問題.2.會處理電場力與牛頓第二定律結合的綜合問題.目標定位 二、兩等量電荷電場線的特點三、電場線與運動軌跡對點檢測 自查自糾欄目索引 一、電場力作用下的平衡四、電場力與牛頓第二定律的結合 1.共點力的平衡條件：物體不受力或所受外力的 .2.處理平衡問題常用的數(shù)學知識和方法有直角三角形、相似三角形和 法.選取研究對象時，要注意 法和隔離法的靈活運用. 答案 一、電場力作用下的平衡n知識梳理合力為零正交分解整體 例1如圖1所示，光滑水平面上相距為L的A、B兩個帶正電小球，電荷量分別為4Q和Q.要在它們之間引入第三個帶電小球C，使三個小球都只在電場力相互作用下而

2、處于平衡，求： (1)小球C帶何種電荷？n典例精析 解析答案 圖1解析要使三個小球都只在電場力相互作用下而處于平衡，且A、B為兩個帶正電小球，故小球C帶負電荷.答案小球C帶負電荷 (2)C與A之間的距離x為多大？ 解析答案 圖1 (3)C球的電荷量q為多大？ 解析答案總結提升 圖1 總結提升同一直線上的三個自由點電荷都處于平衡狀態(tài)時，電荷間的關系為：“兩同夾異”、“兩大夾小”、“近小遠大” . 例2如圖2所示，真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷，質量均為m，分別用絕緣細線懸掛于絕緣天花板上同一點，平衡時，B球偏離豎直方向角，A球豎直且與墻壁接觸，此時A、B兩球位于同一高度且相距L.求：(1)

3、每個小球帶的電荷量q； 解析答案 圖2 (2)B球所受繩的拉力T. 解析答案 圖2 (3)墻壁對A球的彈力N. 解析答案 圖2答案mgtan 返回 等量同種點電荷和等量異種點電荷的電場線的比較 答案 n知識梳理二、兩等量電荷電場線的特點比較項目等量同種點電荷等量異種點電荷電場線分布圖連線中點O處的場強為連線上O點場強最 ，指向 電荷一方零小負 答案 連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變，再變沿連線先變，再變沿中垂線由O點向外場強大小O點最小，向外先變大后變小O點最大，向外逐漸減小關于O點對稱的A與A、B與B的場強等大 向等大向小大小大反同 例3如圖3所示，a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷

4、Q和Q，c是線段ab的中心，d是ac的中點，e是ab的垂直平分線上的一點，將一個正點電荷先后放在d、c、e點，它所受的電場力分別為Fd、Fc、Fe，則下列說法中正確的是()n典例精析 解析答案圖3A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B.Fd、Fc的方向水平向右，F(xiàn)e的方向豎直向上C.Fd、Fe的方向水平向右，F(xiàn)c0D.Fd、Fc、Fe的大小都相等返回 解析根據(jù)場強疊加原理，等量異種點電荷連線及中垂線上的電場線分布如圖所示，d、c、e三點場強方向都是水平向右，正點電荷在各點所受電場力方向與場強方向相同可得A正確，B、C錯誤；連線上場強由a到b先減小后增大，中垂線上由O到無窮遠處逐漸減小，因此O

5、點場強是連線上最小的(但不為0)，是中垂線上最大的，故FdFcFe，故D錯誤.答案A 返回 1.物體做曲線運動的條件：合力在軌跡曲線的側，速度方向沿軌跡的方向.2.由軌跡的彎曲情況結合電場線確定電場力的；由電場力和電場線的方向可判斷電荷的；由電場線的疏密程度可確定電場力的，再根據(jù)牛頓第二定律Fma可判斷運動電荷加速度的大小. 答案 三、電場線與運動軌跡n知識梳理內(nèi)切線方向正負大小 例4如圖4所示，實線為電場線(方向未畫出)，虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一條拋物線.下列判斷正確的是()A.電場線MN的方向一定是由N指向MB.帶電粒子由a運動到b的過程中速度一定

6、逐漸減小C.帶電粒子在a點的速度一定小于在b點的速度D.帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度n典例精析 解析答案 圖4 總結提升 總結提升 解析由于該粒子只受電場力作用且做曲線運動，物體所受外力指向軌跡內(nèi)側，所以粒子所受電場力一定是由M指向N，但是由于粒子的電荷性質不清楚，所以電場線的方向無法確定，故A錯誤；粒子從a運動到b的過程中，電場力與速度成銳角，粒子做加速運動，速度增大，故B錯誤，C正確；b點的電場線比a點的密，所以帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度，故D錯誤，故選C.答案C 總結提升電場線決定力(或加速度)的方向，軌跡顯示速度的方向，注意電場力的方向指向軌跡內(nèi)側. 針對

7、訓練一帶負電荷的質點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，已知質點的速率是遞減的.關于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點的切線)() 返回解析負電荷所受的電場力與電場強度方向相反，曲線運動中質點所受的合力(本題是電場力)方向指向軌跡的凹側.所以正確選項是D. D 解析答案 四、電場力與牛頓第二定律的結合例5如圖5所示，光滑斜面傾角為37，一帶正電的小物塊質量為m，電荷量為q，置于斜面上，當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻開始，電場強度變化為原來的，(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：n典例精析 解

8、析答案圖5(1)原來的電場強度； (2)小物塊運動的加速度； 解析答案 圖5答案3 m/s2，方向沿斜面向下 (3)小物塊2 s末的速度和2 s內(nèi)的位移. 解析答案總結提升返回 答案6 m/s6 m圖5 總結提升應用牛頓運動定律求解帶電體在電場中的加速運動問題，與在力學中的應用完全一致：做好受力情況分析和運動過程分析；列牛頓運動定律方程和運動學方程，只是多分析了一個電場力. 返回 1.(電場力作用下的平衡)(多選)兩個通電小球帶電后相互排斥，如圖6所示.兩懸線跟豎直方向各有一個夾角、，且兩球在同一水平面上.兩球質量用m和M表示，所帶電荷量用q和Q表示.若已知，則一定有關系()A.兩球一定帶同種

9、電荷B.m一定小于MC.q一定大于QD.m受到的電場力一定大于M所受的電場力 答案 對點檢測圖6AB 解析答案 2.(電場力作用下的平衡)如圖7所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球A、B、C(可視為點電荷)，三小球在一條直線上均處于靜止狀態(tài)，則以下判斷正確的是()A.A對B的電場力一定是引力B.A對B的電場力可能是斥力C.A的電荷量可能比B少D.C的電荷量一定比B少圖7解析三小球在一條直線上處于靜止狀態(tài)，則A、C一定是同種電荷，A、B一定是異種電荷，即“兩同夾異”，另外，A和C的電荷量一定大于B的電荷量，即“兩大夾小”，選項A正確.A 3.(兩等量電荷電場的特點)(多選)如圖8所示，兩個帶等量

10、負電荷的小球A、B(可視為點電荷)，被固定在光滑的絕緣水平面上，P、N是小球A、B連線的水平中垂線上的兩點，且POON.現(xiàn)將一個電荷量很小的帶正電的小球C(可視為質點)由P點靜止釋放，在小球C向N點運動的過程中，下列關于小球C的說法可能正確的是()A.速度先增大，再減小B.速度一直增大C.加速度先增大再減小，過O點后，加速度先減小再增大D.加速度先減小，再增大 解析答案圖8 解析在AB的中垂線上，從無窮遠處到O點，電場強度先變大后變小，到O點變?yōu)榱悖收姾墒茈妶隽ρ剡B線的中垂線運動時，電荷的加速度先變大后變小，速度不斷增大，在O點加速度變?yōu)榱?，速度達到最大；由O點到無窮遠處時，速度變化情況與

11、另一側速度的變化情況具有對稱性.如果P、N相距很近，加速度則先減小，再增大.答案AD 4.(電場線與運動軌跡)(多選)一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖9中虛線所示.不計粒子所受重力，則()A.粒子帶正電荷B.粒子加速度逐漸減小C.A點的速度大于B點的速度D.粒子的初速度不為零 解析答案圖9 解析帶電粒子所受合外力(即電場力)指向軌跡內(nèi)側，知電場力方向向左，粒子帶負電荷，故A項錯誤.根據(jù)EAEB，知B項正確.粒子從A到B受到的電場力為阻力，C項正確.由圖可知，粒子從A點運動到B點，速度逐漸減小，故粒子在A點速度不為零，D正確.答案BCD 5.(電場力與牛頓第二定律的結合)如圖10所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質量為1.0102 kg，所帶電荷量為2.0108 C.現(xiàn)加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與豎直方向成30角，繩長L0.2 m，取g10 m/s2，求：(1)這個勻強電場的電場強度大小. 解析答案圖10 (2)突然剪斷輕繩，小球做什么運動？加速度大小和方向如何？ 解析答案圖10返回