《2017-2018学年高中物理 第一章 静电场 第4讲 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《2017-2018学年高中物理 第一章 静电场 第4讲 习题课：电场力的性质课件 新人教版选修3-1（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章静电场第4讲习题课：电场力的性质1.会处理电场中的平衡问题.2.会处理电场力与牛顿第二定律结合的综合问题.目标定位二、两等量电荷电场线的特点三、电场线与运动轨迹四、电场力与牛顿第二定律的结合栏目索引一、电场力作用下的平衡对点检测自查自纠一、电场力作用下的平衡n知识梳理1.共点力的平衡条件：物体不受力或所受 为零.2.处理平衡问题常用的数学知识和方法有直角三角形、相似三角形和 法.选取研究对象时，要注意 法和隔离法的灵活运用.外力的合力正交分解整体答案n典例精析例例1如图1所示，光滑水平面上相距为L的A、B两个带正电小球，电荷量分别为4Q和Q.要在它们之间引入第三个带电小球C，使三个小球都
2、只在电场力相互作用下而处于平衡，求： 图1(1)小球C带何种电荷？解解析析要使三个小球都只在电场力相互作用下而处于平衡，且A、B为两个带正电小球，故小球C带负电荷.答案答案小球C带负电荷解析答案(2)C与A之间的距离x为多大？解析解析对C，设C与A之间的距离为x，(3)C球的电荷量q为多大？解析答案总结提升例例2如图2所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为m，分别用绝缘细线悬挂于绝缘天花板上同一点，平衡时，B球偏离竖直方向角，A球竖直且与墙壁接触，此时A、B两球位于同一高度且相距L.求：图2(1)每个小球带的电荷量q；解解析析对B球受力分析如图所示：B球受三个力且处于平衡状态，其
3、中重力与库仑力的合力大小等于绳子拉力的大小，方向与绳子拉力方向相反，由图可知：F库mgtan ，解析答案(2)B球所受绳的拉力FT.(3)墙壁对A球的弹力FN.结合得FNmgtan .答案答案mgtan 返回解析答案n知识梳理二、两等量电荷电场线的特点等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线的比较比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线分布图连线中点O处的场强为零连线上O点场强最小，指向负电荷一方连线上的场强大小(从左到右)沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最小，向外先变大后变小O点最大，向外逐渐减小关于O点对称的A与A、B与B的场强等大反向等大同向n典例精
4、析例例3如图3所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷Q和Q，c是线段ab的中心，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是()图3A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B.Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上C.Fd、Fe的方向水平向右，Fc0D.Fd、Fc、Fe的大小都相等返回解析答案三、电场线与运动轨迹n知识梳理1.物体做曲线运动的条件：合力在轨迹曲线的 侧，速度方向沿轨迹的 方向.2.由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的 ；由电场力和电场线的方向可判断电荷的 ；由电场线的疏密程
5、度可确定电场力的 ，再根据牛顿第二定律Fma可判断运动电荷加速度的大小.内切线方向正负大小答案n典例精析例例4如图4所示，实线为电场线(方向未画出)，虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一条抛物线.下列判断正确的是()A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中速度一定逐渐减小C.带电粒子在a点的速度一定小于在b点的速度D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度图4解析答案总结提升针针对对训训练练一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线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
6、在b点的切线)()解解析析负电荷所受的电场力与电场强度方向相反，曲线运动中质点所受的合力(本题是电场力)方向指向轨迹的凹侧.所以正确选项是D.D返回解析答案四、电场力与牛顿第二定律的结合n典例精析例例5如图5所示，光滑斜面倾角为37，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的 ，(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：图5(1)原来的电场强度；解析解析对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上，则mgsin 37qEcos 37，解析答案(2)小物块运动的加速度；
7、解析解析当场强变为原来的 时，小物块受到的合外力F合mgsin 37 qEcos 370.3mg，又F合ma，所以a3 m/s2，方向沿斜面向下.答案答案3 m/s2，方向沿斜面向下(3)小物块2 s末的速度和2 s内的位移.解析解析由运动学公式vat32 m/s6 m/s答案答案6 m/s6 m返回解析答案对点检测自查自纠12341.(电场力作用下的平衡)(多选)两个通电小球带电后相互排斥，如图6所示.两悬线跟竖直方向各有一个夹角、，且两球在同一水平面上.两球质量用m和M表示，所带电荷量用q和Q表示.若已知，则一定有关系()A.两球一定带同种电荷B.m一定小于MC.q一定大于QD.m受到的电
8、场力一定大于M所受的电场力图6AB答案52(电场力作用下的平衡)如图7所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m已测得每个小球质量是8.0104 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g10 m/s2，静电力常量k9.0109 Nm2/C2，则()A两球所带电荷量相等BA球所受的静电力为1.0102 NCB球所带的电荷量为 108 CDA、B两球连线中点处的电场强度为0图7解析答案1234512345答案答案ACD3.(两等量电荷电场的特点)(多选)
9、如图8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连线的水平中垂线上的两点，且POON.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，再增大图8解析答案123454.(电场线与运动轨迹)(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图9中虚线所示.不计粒子所受重力，则()A.粒子带正电荷B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零图9解析答案123455.(电场力与牛顿第二定律的结合)如图10所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0102 kg，所带电荷量为2.0108 C.现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成30角，绳长L0.2 m，取g10 m/s2，求：图10(1)这个匀强电场的电场强度大小.解析解析根据共点力平衡得，qEmgtan 30解析答案12345(2)突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？解解析析突然剪断轻绳，小球受重力和电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动.加速度方向与绳子拉力方向相反.返回解析答案12345本课结束
