第九、十章靜電場中的能量與應(yīng)用整合復(fù)習(xí)（教學(xué)課件） -高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

靜電場中的能量與應(yīng)用綜合復(fù)習(xí)第九、十章一、知識體系建構(gòu)——理清物理觀念例1兩個相同的金屬小球，帶電量之比為1∶7，相距為r(r遠大于小球半徑)，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的(

)CD題型一：庫侖定律的理解應(yīng)用例2.如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球各用長為L的絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶電量＋q1和＋q2時，兩絲線張開一定的角度，下列哪些情況是可能的(

)A.若m1＝m2，則α1＝α2B.若m1>m2，則α1>α2C.若m1<m2，則α1>α2D.若m1＝m2，且q1>q2，則α1>α2AC例3：兩個很小的帶同種電荷的小球A和B，用絕緣細線連在一起，如圖所示，A球質(zhì)量為mA＝1.0

10－3kg，電量qA＝2.0

10－8C，B球質(zhì)量為mB＝2.0

10－3kg，電量qA＝3.0

10－8C，兩球心距離為r＝3

10－2m，求兩條細線上的拉力。3.0

10－2

N，2.6

10－2

N

例4、如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電－9Q?，F(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電荷？應(yīng)放于何處？所帶電量為多少？三個自由的點電荷只受庫侖力的平衡規(guī)律：

三點共線、兩同夾異、兩大夾小、近小遠大[拓展]上例中，若把兩個帶正電的小球固定，其他條件不變，則結(jié)果如何？對第三個小球的電性和電荷量無要求。[典例]

(多選)

A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(方向未標出)，如圖所示。圖中C點為兩點電荷連線的中點，MN為兩點電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點，電場線的分布關(guān)于MN左右對稱。則下列說法中正確的是(

)A．這兩點電荷一定是同種電荷B．這兩點電荷一定是異種電荷C．D、C兩點電場強度相等D．C點的電場強度比D點的電場強度大[答案]

BD題型二：電場強度的計算[答案]

B例3.(2021·安徽阜陽月考)如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強電場中，在O點固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O(shè)為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點，B、D連線與電場線平行，A、C連線與電場線垂直。則(

)A．A點的電場強度大小為B．B點的電場強度大小為C．D點的電場強度大小不可能為0D．A、C兩點的電場強度相同[答案]

A例(多選)如圖所示，帶負電的點電荷旁有一接地大金屬板，A為金屬板內(nèi)的一點，B為金屬板左側(cè)外表面上的一點，下列關(guān)于金屬板上感應(yīng)電荷在A點和B點的電場強度方向判斷正確的是(

)A．感應(yīng)電荷在A點的電場強度沿E1方向B．感應(yīng)電荷在A點的電場強度沿E2方向C．感應(yīng)電荷在B點的電場強度可能沿E3方向D．感應(yīng)電荷在B點的電場強度可能沿E4方向題型三：靜電平衡的理解與應(yīng)用BC2．在燃氣灶上常安裝電子點火器，電子點火器的放電電極應(yīng)該做成()A．圓頭狀B．針尖狀C．方形 D．橢球形答案：B

答案：C

題型四：帶電物體的平衡例2、如下圖所示，甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和-q，兩球間用絕緣細線連接，甲球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E,平衡時細線都被拉直，則平衡時的可能位置是下圖中的（

）EEEEABCD方法：整體法、隔離法A例3．質(zhì)量都是m的兩個完全相同、帶等量異種電荷的小球A、B分別用長L的絕緣細線懸掛在同一水平面上相距為2L的M、N兩點，平衡時小球A、B的位置如圖甲所示，線與豎直方向夾角α＝30°。當空間加沿MN方向的勻強電場時，兩小球平衡時如圖乙所示，線與豎直方向夾角也是α＝30°。重力加速度為g，靜電力常量為k。求：(1)B小球的帶電荷量；(2)勻強電場的電場強度。帶電體在電場中受到電場力作用，還可能受到其他力的作用，如重力、彈力、摩擦力等，在諸多力的作用下帶電體所受合力可能不為零，做勻變速運動或非勻變速運動；處理這類問題，首先對帶電體進行受力分析，再明確其運動狀態(tài)，最后根據(jù)其所受的合力和所處的狀態(tài)，合理地選擇牛頓第二定律、運動學(xué)公式、平拋運動知識以及圓周運動知識等相應(yīng)的規(guī)律解題。(1)帶電粒子(不考慮重力)的速度v與電場強度E的方向平行時，帶電粒子在電場中做直線運動，進一步說，如果電場力方向與初速度方向相同，則帶電粒子做加速直線運動，如果相反，則做減速直線運動。(2)帶電粒子(不考慮重力)垂直射入勻強電場中，由于只受電場力作用，沿初速度方向?qū)⒆鰟蛩僦本€運動，而沿電場力的方向?qū)⒆龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運動，合運動為類平拋運動。歸納總結(jié)[答案]

BD題型五：帶電體在電場中的運動問題分析判斷角度判斷方法依據(jù)電場線方向沿電場線方向，電勢越來越低。(電場線的方向就是電勢降低最快的方向)場源電荷判斷法離場源正電荷越近的點，電勢越高；離場源負電荷越近的點，電勢越低根據(jù)電場力做功判斷正電荷在電場力作用下移動時，電場力做正功，電荷由高電勢處移向低電勢處；正電荷克服電場力做功，電荷由低電勢處移向高電勢處。對于負電荷，情況恰好相反根據(jù)Ep＝qφ判斷正電荷所在處的電勢能越大，該點電勢越高；負電荷所在處的電勢能越大，該點電勢越低方法總結(jié)：1、電勢高低的判斷方法判斷角度判斷方法依據(jù)電場線方向沿電場線方向，電勢越來越低。(電場線的方向就是電勢降低最快的方向)場源電荷判斷法離場源正電荷越近的點，電勢越高；離場源負電荷越近的點，電勢越低根據(jù)電場力做功判斷正電荷在電場力作用下移動時，電場力做正功，電荷由高電勢處移向低電勢處；正電荷克服電場力做功，電荷由低電勢處移向高電勢處。對于負電荷，情況恰好相反根據(jù)Ep＝qφ判斷正電荷所在處的電勢能越大，該點電勢越高；負電荷所在處的電勢能越大，該點電勢越低方法總結(jié)：2、電勢高低的判斷方法場源電荷判斷法離場源正電荷越近，檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能越大(或越小)；離場源負電荷越近，檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能越小(或越大)電場線法順著電場線的方向運動，檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能減少(或增加)；逆著電場線的方向運動，檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能增加(或減少)2.如圖所示，實線為某電場中的電場線，虛線為一帶電粒子運動的軌跡，只受電場力，則下列說法錯誤的是(

)A.粒子帶負電B.粒子在A點具有的電勢能EPA小于粒子在B點具有的電勢能EPBC.粒子在A點具有的動能EKA小于在B點具有的動能EKBD.粒子在A點的加速度小于在B點的加速度C3.(多選）有一帶電粒子沿圖中的AB曲線穿過一勻強電場，a、b、c。d均為勻強電場中的等勢面，且電勢Ua<Ub<Uc<Ud,若不計粒子所受重力,那么()A.粒子一定帶負電B.粒子的運動軌跡是拋物線C.從A點運動到B點粒子的電勢能增加D.粒子的動能和電勢能之和在運動過程中保持不變[答案]

ABD4、(2021·江西南昌檢測)(多選)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平。a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷)，b固定在M點，a從N點由靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零。則小球a(

)A．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B．從N到P的過程中，速率先增大后減小C．從N到Q的過程中，電勢能一直增加D．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量[答案]

BC1．合力做功等于物體動能的變化量，即W合＝ΔEk，這里的W合指合外力做的功。2．電場力做功決定帶電體電勢能的變化量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。這與重力做功和重力勢能變化之間的關(guān)系類似。3．只有電場力做功時，帶電體電勢能與機械能的總量不變，即Ep1＋E機1＝Ep2＋E機2。這與只有重力做功時，物體的機械能守恒類似?？偨Y(jié)6．(2021·全國乙卷)如圖(a)，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖(b)中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場力大小分別為FM和FN，相應(yīng)的電勢能分別為EpM和EpN，則(

)A．FM＜FN，EpM＞EpN

B．FM＞FN，EpM＞EpNC．FM＜FN，EpM＜EpN D．FM＞FN，EpM＜EpNA

C8、兩個等量點電荷位于x軸上，它們在靜電場中的電勢φ隨位置x的變化規(guī)律如圖所示(只畫出了部分區(qū)域內(nèi)的電勢)，x軸上有B、C兩點，且OB>OC，由圖可知(

)A．C點的電勢低于B點的電勢B．B點的電場強度大小大于C點的電場強度大小，B、C兩點處電場方向相同C．正電荷可以在x軸上