《2019-2020版高中物理 第一章 习题课 电场力的性质课件 新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020版高中物理 第一章 习题课 电场力的性质课件 新人教版选修3-1（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、习题课 电场力的性质,课堂探究,随堂演练,类型一 静电力作用下的平衡问题,课堂探究 突破要点,1.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.库仑力实质上是静电力,与重力、弹力一样,也是一种性质力,注意力学规律的应用及受力分析. 2.明确带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多了一个静电力而已. 3.求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确受力分析的基础上,运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件去解决.,例1(2019辽宁本溪校级月考)如图所示,在定滑轮C正下方h=0.50 m的A处固定一电荷量为Q=+3.010-5 C的点电荷,电
2、荷量为q=+1.010-6 C的带电小球B用绝缘细线拴着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力拉住,使小球处于静止状态,这时球到滑轮间的线长l=0.40 m,小球与A点的距离为R=0.30 m.(静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,环境可视为真空,滑轮很小,不计一切摩擦)求:,(1)两电荷间的库仑力的大小和小球所受的重力的大小.,答案:(1)3 N 5 N,(2)缓慢拉动细线直到小球刚到滑轮的正下方,试证明这个过程中小球到A点的距离保持不变.,答案:(2)见解析,规律方法,静电力作用下平衡问题的求解方法 静电力跟重力、弹力、摩擦力一样,都是性质力,受力分析时应包括静电力.正确判断静电力的
3、大小和方向后,即可将题目转化为力学问题,然后根据力学知识进行求解.,跟踪训练1(2019河北衡水校级检测)(多选)如图所示,金属板带电荷量为+Q,质量为m的金属小球带电荷量为+q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L.下列说法正确的是( ),BC,类型二 电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析,1.分析带电粒子在电场中的运动轨迹时应注意两点 (1)合力方向:做曲线运动的带电粒子所受合外力方向指向曲线的凹侧. (2)速度方向:速度方向沿轨迹的切线方向. (3)静电力方向:正电荷的受力方向沿电场线的切线方向. 2.分析方法 (1)根据
4、带电粒子运动轨迹的弯曲方向,判断出带电粒子所受静电力的 方向. (2)把电场线方向、静电力方向与电性相联系进行分析. (3)把电场线的疏密和静电力大小、加速度大小相联系进行分析. (4)把静电力做的功与能量的变化相联系进行分析.,例2 (2019重庆校级月考)(多选)如图所示,为某一点电荷所形成的一簇电场线,a,b,c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的带电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是( ) A.a一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹 B.a虚线对应的粒子的动能增加,c虚线对应的
5、粒子的动能减少,b虚线对应的粒子的动能不变 C.a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变 D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量,CD,思维导图:,规律方法,分析运动轨迹类问题的技巧 (1)由轨迹的弯曲方向确定粒子所受合外力的方向,由电场线的疏密程度确定静电力的大小,进而确定合外力的大小. (2)速度或动能的变化要根据合外力做功情况来判断,当静电力恰为合外力时,静电力做正功,速度或动能增加,静电力做负功,速度或动能 减少.,跟踪训练2(2019辽宁大连校级月考)(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所
6、示,带箭头的实线表示电场线.不计粒子所受重力,则( ) A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小 C.A点的速度大于B点的速度 D.粒子的加速度方向保持不变,BC,解析:带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧,可知静电力方向向左,粒子带负电,A错误.根据EAEB,知FAFB,aAaB,故B正确.粒子从A到B受到的静电力为阻力,阻力做负功,动能减小,速度减小,C正确.粒子只受静电力,根据牛顿第二定律知,粒子的加速度方向与静电力方向相同,与电场线方向相反,加速度方向变化,D错误.,类型三 静电力与力学规律的综合应用,处理静电场中力与运动的问题时,根据牛顿运动定律,再结合运动学公式、运动的合成与分
7、解等运动学知识即可解决问题,与力学问题分析方法完全相同,在进行受力分析时不要漏掉静电力.,例3如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,细线与竖直方向的夹角=45.重力加速度大小为g,求:,(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?,(2)若将小球向左拉至细线呈水平的位置,然后由静止释放小球,则放手后小球做什么运动?经多长时间到达最低点?,跟踪训练3 电荷量为q=110-4C的带正电小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场,电场强度E的大小与时间t的关系以及物块速度v与时间t的关系分别
8、如图所示.若重力加速度g取 10 m/s2,求:,(1)物块的质量m;,解析:(1)由v-t图象可知,前2 s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有 qE1-mg=ma 2 s后物块做匀速直线运动,由平衡条件有 qE2=mg 联立得q(E1-E2)=ma 由E-t图象和v-t图象可得 E1=3104 N/C,E2=2104 N/C,a=1 m/s2 代入数据可解得m=1 kg.,答案:(1)1 kg,(2)物块与水平面之间的动摩擦因数.,答案:(2)0.2,随堂演练 检测效果,1.(2019江苏徐州校级检测)如图所示,用绝缘轻质细线悬吊一个质量为m、电荷量为q的小球,在空间中施加一个匀强电场,
9、使小球保持静止时细线与竖直方向成角,则所加匀强电场的电场强度的最小值为( ),A,2.(2019湖北黄冈检测)如图所示,把电荷量为-q的小球A用绝缘细线悬起.若将带电荷量为+q的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度且相距r时,两小球均处于静止状态,细线与竖直方向成角.A,B两球均可视为点电荷,静电力常量为k,则小球A的质量为( ),B,3.(2019广东惠州校级检测)一带负电荷的质点,在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( ),D,解析:负电荷所受的静电力与电场强度方向相反,曲线运动中质
10、点所受的合力(本题是静电力)方向指向轨迹的凹侧,由a到c电荷的速度减小,所受静电力与速度方向成钝角,故D正确.,4.(多选)如图所示,点电荷Q固定,虚线是带电荷量为q的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a,b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是( ) A.Q一定带正电荷,q一定带负电荷 B.不管Q带什么性质的电荷,a点的电场强度一定比b点的小 C.微粒通过a,b两点时,加速度方向都是指向Q D.微粒通过a时的速率比通过b时的速率大,BC,5.(2019山东兖州校级检测)(多选)如图所示,两个带等量负电荷的小球A,B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,P,N是小球A,B连线的中
11、垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,下列关于小球C的说法可能正确的是( ) A.速度先增大,再减小 B.速度一直增大 C.加速度先增大再减小,过O点后,加速度先减小再增大 D.加速度先减小,再增大,AD,解析:在AB的中垂线上,从无穷远处到O点,电场强度先变大后变小,到O点变为零,故带正电荷的小球C沿连线的中垂线运动时,加速度先变大后变小,速度不断增大,在O点加速度变为零,速度达到最大;由O点到无穷远处时,加速度先变大后变小,速度不断减小,如果P,N相距很近,小球C的加速度先减小再增大,故A,D正确.,6.(2
12、019福建泉州校级月考)如图所示,有一水平向左的匀强电场,电场强度为E=1.25104 N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角=37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.510-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0 10-6 C,质量m=1.010-2 kg.现将小球B从杆的上端N由静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,取g=10 m/s2,sin 37=0.6, cos 37=0.8)求:,(1)小球B开始运动时的加速度为多大?,答案:(1)3.2 m/s2,(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?,答案:(2)0.9 m,
