新教材同步系列2024春高中物理第1章靜電場的描述章末綜合提升學(xué)生用書粵教版必修第三冊

第1章靜電場的描述主題1力電綜合問題1．受力情況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。2．解題方法(1)物體在各個力的作用下，若處于平衡狀態(tài)，即靜止或做勻速直線運動，物體所受合外力為零，利用力的平衡條件解題。(2)物體在各個力的作用下做變速運動(直線或曲線)，物體所受合外力不為零，利用牛頓第二定律解題?？傊幚磉@類問題，就像處理力學(xué)問題一樣，只是分析受力時注意增加了電場力?！镜淅?】豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場，電場強度為E，在該勻強電場中，用絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，小球距離右金屬板的距離為b，重力加速度大小為g，如圖所示。則：(1)小球帶電荷量q是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？[聽課記錄]__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________“四步”巧解力電綜合問題(1)分析電場確定研究對象。(2)“整體法、隔離法”做好受力分析。(3)明確力的方向和個數(shù)巧建坐標系。(4)根據(jù)狀態(tài)列方程求解。主題2帶電體在電場中的運動1．帶電體在電場中的運動是一類綜合性很強的問題，解決這類問題時，常把帶電體看作點電荷，應(yīng)用力學(xué)知識(如牛頓運動定律、動能定理等)求解。2．帶電體在勻強電場中受到的電場力是恒力，若帶電體只受電場力作用，則其運動是在恒力作用下的運動，解決問題的思路是抓住兩個分析：受力分析和運動分析。3．帶電體在非勻強電場中所受電場力是變力，這類運動往往用動能定理進行分析和解答。【典例2】如圖所示為一勻強電場，電場強度與水平方向的夾角為θ?，F(xiàn)有一帶電小球以初速度v0由A點水平射入該勻強電場，恰好做直線運動從B點離開電場。已知帶電小球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，電荷量為q，A、B之間的距離為d。試分析：(1)帶電小球的電性；(2)此勻強電場的場強大小E；(3)小球經(jīng)過B點時的速度大小vB。[聽課記錄]__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________“一關(guān)鍵、三應(yīng)用”巧解帶電體在電場中的運動問題(1)一關(guān)鍵：受力分析。(2)三應(yīng)用：平衡知識、動力學(xué)知識和功能關(guān)系。主題3電場中的圖像問題在考查電場中的基本概念時，往往給出與電場分布有關(guān)的圖像，如：E-x圖像、φ-x圖像、Ep-x圖像，或與粒子運動規(guī)律有關(guān)的圖像，如：v-t圖像，掌握各個圖像的特點，理解其斜率、截距、“面積”對應(yīng)的物理意義，就能順利解決相關(guān)問題。幾種常見圖像的特點及規(guī)律v-t圖像根據(jù)v-t圖像中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變化，確定電場的方向、電勢高低及電勢能變化φ-x圖像①電場強度的大小等于φ-x圖線的斜率大小，電場強度為零處，φ-x圖線存在極值，其切線的斜率為零；②在φ-x圖像中可以直接判斷各點電勢的高低，并可根據(jù)電勢高低關(guān)系確定電場強度的方向；③在φ-x圖像中分析電荷移動時電勢能的變化，可用WAB＝qUAB，進而分析WAB的正、負，然后做出判斷E-x圖像①反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律；②E＞0表示場強沿x軸正方向，E＜0表示場強沿x軸負方向；③圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差，“面積”大小表示電勢差大小，兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定Ep-x圖像①反映了電勢能隨位移變化的規(guī)律；②圖線的切線斜率大小等于電場力大小；③進一步判斷場強、動能、加速度等隨位移的變化情況【典例3】(多選)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點的電勢最高，則()A．C點的電場強度大小為零B．A點的電場強度大小為零C．NC間場強方向沿x軸正方向D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功[聽課記錄]__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________章末綜合提升[提升層·題型探究]典例1解析：(1)由于小球處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析，如圖所示，可得qE＝mgtanθ故q＝mgtan(2)由于T＝mgcosθ，剪斷絲線后小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時絲線的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力和電場力的合力等于mgcosθ，小球的加速度a小球由靜止開始沿著絲線剪斷前拉力的反方向做勻加速直線運動，當碰到金屬板時，它的位移為s＝b由s＝12at2t＝2sa＝2cosθ答案：(1)mgtanθE典例2解析：(1)小球進入電場后受兩個力作用，重力mg和電場力qE，小球恰好做直線運動，則小球所受電場力qE和重力mg的合力F沿直線AB方向，如圖所示，可知小球帶正電。(2)由圖可知mg＝qEsinθ，所以勻強電場的電場強度大小為E＝mgq(3)小球在恒力作用下由A到B做勻加速直線運動，合力為F＝mgtan由牛頓第二定律得加速度為a＝gtan由勻變速直線運動的規(guī)律得vB2-v則vB＝v0答案：(1)帶正電(2)mg典例3AD[φ-x圖像中斜率表示場強大小，則由題圖可知，由O點到M點，電勢一直降低，且題圖中圖線在A點的斜率也不為零，故A點的電場強度大小不為零，