《2018高考物理一轮 第6单元第1讲 电场的力的性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考物理一轮 第6单元第1讲 电场的力的性质课件（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六单元 电场,第1讲 电场的力的性质,第六单元 电场,1(2010年高考新课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图甲中直线ab为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图甲所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，图乙中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( ),【命题分析】本题主要考查曲线运动中速度方向、合外力方向、运动轨迹之间的关系，要求考生熟悉此关系 【解析提示】粉尘只受电场力作用，由于电场线是曲线，轨迹不可能与电场线重合，粉尘做曲线运动，轨迹
2、应向力的方向弯曲 【规范全解】由于带电粒子受到的电场力的方向沿电场线的切线方向，粒子曲线运动的偏转方向与受力方向一致，但不可能沿电场线运动，故选项A正确 【模拟试解】 【答案】A,2(2010年高考重庆理综卷)某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动在P、Q间距增大过程中( ) AP、Q构成的电容器的电容增大 BP上电荷量保持不变 CM点的电势比N点的低 DM点的电势比N点的高 【命题分析】此题考查电容器的电容与距离的关系及电容器的充放电 【解析提示】此题电容器始终与电源相连接，距离的变化引起电容的变化，回路中有充放电电流
3、,【模拟试解】 【答案】D,3(2009年高考江苏物理卷)空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有( ) AEBx的大小大于ECx的大小 BEBx的方向沿x轴正方向 C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 【命题分析】此题考查电场强度与电势升降的关系、带电粒子在电场中的受力及做功问题,【解析提示】此题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强磁场，
4、用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论,【答案】AD,4(2008年高考上海物理卷)图示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场和，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力) (1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置 (2)在电场区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置,【命题分析】此题考查带电粒子在电场中的加速和偏转，此题与数学知识紧密结合，设问巧妙，难度较高 【解析提示】在分析第(2)、(3)问时，先假定某位置满足条件，然后分析加速的距
5、离及偏转的距离与初始位置坐标的关系,1(四川省内江市2010届高三二模)如图所示，A、B均为半个绝缘正方体，质量均为m，在A、B内部各嵌入一个带电小球，A带电荷量为q，B带电荷量为q，且两个小球的球心连线垂直于A、B接触面A、B最初靠在竖直的粗糙墙上空间有水平向右的匀强电场，场强大小为E，重力加速度为g.现将A、B无初速度释放，下落过程中始终相对静止，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是( ) A两物块下落的加速度大小均为g B两物块下落的加速度大小应小于g CA、B之间接触面上的弹力为零 DB受到A的摩擦力作用，方向沿接触面向上,【命题分析】此题考查带电粒子在电场中的受力和运动分析,整体法和隔
6、离法的应用等 【解析提示】在分析整体的运动时应用整体法较容易，在讨论两者间的作用力时，可以隔离B分析，两者在水平方向的合力为零 【规范全解】对两物块整体分析可知，水平方向的合力为零,墙对A没有力的作用,故两物块下落的加速度均为g;隔离B分析知,B受两电荷间的库仑力、匀强电场向左的电场力、A对B的弹力及摩擦力的作用，由水平方向的合力为零可知A对B的摩擦力沿接触面向上，故A、D正确 【模拟试解】 【答案】AD,2(2010年江苏省盐城、泰州联考)如图所示，两个带等量异种电荷、竖直放置、电容为C、间距为d的平行金属板，两板之间的电场可视为匀强电场此外两板之间还存在一种物质，使小球受到一个大小为Fkv
7、(k为常数，v为小球速率)、方向总是背离圆心的力一个质量为m、带电荷量为q的小球，用长为L(Ld)的不可伸长细线悬挂于O点，将小球拉至水平位置M，由静止释放，当小球向下摆过60到达N点时，速度恰为零则：(细线始终处于伸直状态) (1)左极板带电荷量Q是多少？ (2)小球到达N点时的加速度大小是多少？,【命题分析】本题考查带电粒子在电场中的受力和运动以及动能定理 【解析提示】两板间的特殊物质对小球的力对小球不做功，应用动能定理可得出电场强度与重力的关系，结合电容器的知识可求得电荷量求加速度时应用正交分解即可,第1讲 电场的力的性质,1本讲主要讲解库仑定律、电场强度、电场线等与电场力相关的问题，电
8、场强度的叠加是重点，要让学生明确常见的几种电场的电场线分布的特点，并能分析问题 2本讲教学过程中要强化对概念的理解及在实际问题中的应用,1在学习中要掌握电荷守恒定律、库仑定律、电场强度、电场线的分布等问题 2库仑定律的应用、电场强度的叠加以及电场线相关的问题是常考的知识，是必须掌握的内容,一、电荷守恒定律 1元电荷：所有带电体的电荷量都是电子(或质子)电荷量的整数倍，因此将一个电子(或一个质子)带的电荷量叫元电荷，1e1.61019 C注意：元电荷不是一个电荷 2点电荷：形状和大小对所研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷点电荷是理想模型，实际不存在注意点电荷与质点的区别，能看成质点的带电
9、体不一定能看成点电荷 3物体起电的三种方式分别是：摩擦起电、接触起电、感应起电,4电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，系统电荷的代数和不变 (2)应用：完全相同的金属带电体相互接触，电荷量的分配规律是同种电荷总量均分，异种电荷先中和再均分若不受外界影响，两个外形完全相同的导体接触后所带的电荷量相等 二、库仑定律 1内容：真空中两个点电荷间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上,3库仑定律成立的条件是：真空中的点电荷 三、电场、电场强度、电
10、场线 1电场：电荷周围存在的一种特殊物质，是电荷间发生相互作用的媒介物质其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 2电场强度 (1)定义：放入某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强 (3)物理意义：电场强度是描述电场力的性质的物理量，其大小与放入的试探电荷无关，它表示单位电荷在该点受到的电场力,(3)几种典型电场的电场线分布：如图所示,4匀强电场 场强方向处处相同、场强大小处处相等的区域称为匀强电场匀强电场的电场线是间距相等的一系列平行线平行相对的金属板带等量异种电荷后，在两板之间除边缘外就是匀强电场,【解析】定义式适用于所有情况，式中的q是试探电荷 【答案】
11、ABD,2在电场中有一点P，下列说法中正确的是( ) A若放在P点的电荷带的电荷量加倍，则P点的场强加倍 B若P点没有检验电荷，则P点的场强为零 CP点的场强越小，则同一电荷在P点受到的电场力越小 DP点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向 【解析】场强的大小与放在该点的检验电荷无关，A、B错；电场力FqE，C正确；场强的方向与正电荷受力的方向相同，与负电荷受力的方向相反，D错 【答案】C,3一个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的a点由静止释放，它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图所示，则能与图线相对应的电场线分布图是( ) 【解析】由题图可知动能跟位移成正比关系
12、，说明电场力是恒力，故为匀强电场，再由点电荷带负电可以得出B正确 【答案】B,4如图所示，在真空中，把所带电荷量Q2104 C的正点电荷固定在A点，把试探电荷q2105 C的负电荷置于B点，它们相距r2 m，求： (1)q所受的电场力 (2)B点处的场强EB. (3)只将q换为q4105 C的正点电荷，再求q的受力情况及B点处的场强 (4)将试探电荷拿走后再求B点处的场强,一、库仑定律的应用 【例1】三个电荷量均为Q(正电)的小球A、B、C的质量均为m，放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，其边长为L，如图甲所示 (1)在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小
13、球都处于静止状态？其电荷量是多少？ (2)若中心电荷带电荷量在第(1)问的基础上加倍，三个带电小球将加速运动，则其加速度为多大？ (3)若中心电荷带电荷量在第(1)问的基础上加倍后，仍保持三个小球相对距离不变，可让它绕中心电荷同时旋转，则它们旋转的线速度为多大？,【名师点金】使带电小球都处于静止状态，由对称性知其中一个小球平衡，其他两个也是平衡的第(2)问求出合外力，利用牛顿第二定律即可得出结果第(3)问中A、B、C三小球所受的合力充当向心力,方法概述 库仑定律的使用方法：库仑定律严格地说是只适用于真空中的点电荷，在要求不是很精确的情况下，空气可近似当做真空来处理注意库仑力是矢量，计算库仑力时
14、可以直接运用公式，将电荷量的绝对值代入公式，根据同种电荷相斥、异种电荷相吸，来判断作用力F是引力还是斥力,【变式训练1】如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，A与B间和B与C间的距离均为L，A球所带的电荷量QA8q，B球所带的电荷量QBq.若在小球C上加一水平向右的恒力F，恰好使A、B、C三个小球保持相对静止，求： (1)外力F的大小 (2)C球所带的电荷量QC.,二、电场强度的计算及场强的叠加 【例2】在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心、r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点当把一检验电荷q放在d点
15、恰好平衡时：(如图甲所示，不计重力) (1)匀强电场场强E的大小、方向如何？ (2)检验电荷q放在点c时，其受力Fc的大小、方向如何？ (3)检验电荷q放在点b时，其受力Fb的大小、方向如何？,【名师点金】,方法概述 1场强三个表达式的比较,2.场强的叠加：多个点电荷在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，这种关系叫电场强度的叠加电场强度的叠加遵守平行四边形定则,【答案】AC,三、与电场线相关的问题 【例3】如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用
16、，则根据此图能得到正确判断的是( ) A带电粒子所带电荷的正负 B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D带电粒子在a、b两点的速度何处较大,【名师点金】(1)由轨迹弯曲方向判断电场力的方向；(2)由电场线的疏密判断加速度的大小；(3)根据动能定理分析速度的大小 【规范全解】由轨迹弯曲方向可判断电场力沿电场线指向左侧，由于不知电场线的方向，故不能判断带电粒子的正负，A错、B对；电场线密的地方场强大，故在a点电荷所受的电场力大，加速度大，C正确；由a到b电场力做负功，速度减小，D正确 【答案】BCD,方法概述 利用电场线可以判断场强的大小和方向，可以判断电场中电势的高低，可以判断带电体在电场中所受的电场力方向，还可以判断带电
