2017-2018學(xué)年高中物理專題一電場(chǎng)力的性質(zhì)學(xué)案新人教版選修3-1

1、專題一電場(chǎng)力的性質(zhì)、庫(kù)侖定律與庫(kù)侖力作用下的平衡1 庫(kù)侖定律F=適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷.當(dāng)rT0 時(shí)，公式不再適用.2庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題 （1）特點(diǎn)：F合=0（2）分析方法1同一直線上三個(gè)自由電荷的平衡 電荷間的關(guān)系：“三點(diǎn)共線”、“兩大夾小”、“兩同夾異”、“近小遠(yuǎn)大”2不共線力作用下的平衡用共點(diǎn)力平衡的知識(shí)分析，常用的方法有正交分解法、合成法等.復(fù)習(xí)過(guò)關(guān)答案 A_ 、.,崎V T.“兩同夾異” “兩大夾小”可知,2.（多選）A、B兩帶電小球，質(zhì)量分別為mA、mB,用絕緣不可伸長(zhǎng)的細(xì)線如圖 2 懸掛，靜止 時(shí)A B兩球處于相同高度.若B對(duì)A及A對(duì)B的庫(kù)侖力分別為FA、FB,則下列判斷正確

2、的 是以）兩球處于相同時(shí)燒斷AC BC細(xì)線后，A B在豎直方向的加速度相同1.在光滑、圖 1 所示.C（可視為質(zhì)點(diǎn)），如 若它們恰能處于平衡狀態(tài)，那么這三個(gè)小球所帶電荷量及電性的關(guān)系，絕緣的水平面上，沿一直線依次排列三個(gè)帶電小球A B、可能的是（A. 9、一 4、36C. 3、2、B. 4、jr 11 ikD. 2、9、363、6解析根據(jù)B C、D 錯(cuò)誤，A 正確.A.FAVFBB.細(xì)線AC寸A的拉力FTA=學(xué)C. 細(xì)線OC的拉力FTC=(mA+mB)gD.圖 1圖 224.圖4中邊長(zhǎng)為a的正三角答案 CD解析 對(duì)小球A受力分析，受重力、庫(kù)侖力、拉力，如圖所示，兩球間的庫(kù)侖力是作用力與反作用力

3、,定相等，與兩個(gè)球帶電荷量是否相等無(wú)關(guān)，故 A 錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有：mAg=FTACOS30,因此FTA=務(wù)人旳,A丨故 B 錯(cuò)誤；由整體法可知，細(xì)線的拉力等于兩球的重力,故 C 正確；同時(shí)燒斷AC BC細(xì)線后，A、B在豎直方向只受重力，所以加速度相同，故D正確.二、電場(chǎng)強(qiáng)度及其疊加1 場(chǎng)強(qiáng)的公式F適用于任何電場(chǎng)q與試探電荷是否存在無(wú)關(guān)kQ適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E=產(chǎn)C為場(chǎng)源電荷的電荷量cP2.電場(chǎng)的疊加(1)電場(chǎng)疊加：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為各電荷單獨(dú)在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量(2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則.(3)注意事項(xiàng)弄清場(chǎng)源電荷是正電荷還是負(fù)電荷.弄清求哪一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，的大

4、小和方向.明確場(chǎng)強(qiáng)是矢量，矢量的合成滿足平行四邊形定則.F XV1*復(fù)習(xí)過(guò)關(guān)各場(chǎng)源電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)3.如圖 3 所示，真空中0點(diǎn)有一點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有 為Ea，方向與ab連線成 60角，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb,方向與b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小Ea、Eb的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是()a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小ab連線成 30角.關(guān)于a、B. E= EbC. Ea= -j3EbD. Ea= 3Eb答案 D解析由題圖可知，rb=3ra,再由E=呂r2，Eb=n=3，故D正確.3形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、一q,則該三4角形中心0點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為（）小*BC圖 4A.a?,方向由C指向0B.

5、a,方向由0指向CC.a2q，方向由C指向0D.a2q，方向由0指向C答案 B由0指向CB 項(xiàng)正確.5.如圖 5 所示，在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在0點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷，A B、C D為以0為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn)，B、D連線與電場(chǎng)線平行，A C連線與電場(chǎng)線垂直.則（）”乍 AE：f1 H一A.A 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為QB. B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ek2C. D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不可能為 0D. A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同答案 A三、電場(chǎng)線的應(yīng)用1.電場(chǎng)線的應(yīng)用（1）判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，電場(chǎng)線越疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越小.解析每個(gè)點(diǎn)電荷在0點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小都是加的示意圖，

6、如圖所示，由圖可得0點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為E合=2E=豊，方向a畫(huà)出矢量疊5判斷電場(chǎng)力的方向 電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向.正電荷所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相 同，負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反.(3)判斷電勢(shì)高低沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低.(4)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.2.電場(chǎng)線與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡(1) 電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一般不重合若電荷只受電場(chǎng)力的作用，在以下條件均滿足的 情況下兩者重合：1電場(chǎng)線是直線.2電荷由靜止釋放或有初速度，且初速度方向與電場(chǎng)線方向平行.(2) 由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡判斷粒子運(yùn)動(dòng)情況：1粒子受力方向指向

7、曲線的內(nèi)側(cè)，且與電場(chǎng)線相切.2由電場(chǎng)線的疏密判斷加速度大小.3由電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷粒子動(dòng)能的變化.復(fù)習(xí)過(guò)關(guān)6.(多選)某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖 6 所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，由D.粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能答案 ACD解析 根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況，可以確定粒子受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線方向，故此粒子帶正電，A 選項(xiàng)正確.由于電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，粒子受到的電場(chǎng)力就越大，M運(yùn)動(dòng)A.B.C. 粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N點(diǎn)加速度大，B 選項(xiàng)錯(cuò)誤，C 選項(xiàng)正到N,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，以下說(shuō)法正確的是(由于M點(diǎn)沒(méi)

8、有電場(chǎng)線，粒子在M點(diǎn)不受電場(chǎng)力的作用6確.粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理得此粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能大，故 D選項(xiàng)正確.7.實(shí)線為三條方向未知的電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子,7b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 7 中的虛線所示（a、b只受電場(chǎng)力作用），則（）A. a一定帶正電，b一定帶負(fù)電B.電場(chǎng)力對(duì)a做正功，對(duì)b做負(fù)功C. a的速度將減小，b的速度將增大D. a的加速度將減小，b的加速度將增大 答案 D則速度均增大，B、C 均錯(cuò)；a向電場(chǎng)線稀疏處運(yùn)動(dòng)， 電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電場(chǎng)力減小，故加速度減小，b向電場(chǎng)線密集處運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力增大，故加速度增大，D 正確.8.如

9、圖 8 所示，一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止.重力加速度取 g, sin37 = 0.6 ,cos37= 0.8.求：（1）水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；1（2）若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的2，物塊的加速度是多大；電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能.解析（1）小物塊靜止在斜面上，受重力、電場(chǎng)力和斜面支持力，受力分析如圖所示,則有FNSin37 =qEFNCOS37=m解析 由于電場(chǎng)線的方向未知，故無(wú)法確定a、b的電性，A 錯(cuò)；電場(chǎng)力對(duì)a、b均做正功,兩帶電粒子動(dòng)能均增大,答案3mg才(2)0.3g0.3mgL圖