2013高考一轮物理电场力的性质.ppt

理知识,第六章,提能力,第1单元,明考向,课堂考题 领悟,课下综合 提升,思维启动 如图611所示，在带电荷量为Q 的带电体C右侧有两个相互接触的金属 导体A和B，均放在绝缘支座上。若先 将C移走，再把A、B分开，则A_ 图611 电，B_电；若先将A、B分开，再移走C，则A_电，B_电，这一过程中电荷总量_。,提示：不带 不带 带负 带正 不变,应用升级 1一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一 段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明 ( ) A小球上原有的负电荷逐渐消失了 B在此现象中，电荷不守恒 C小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电 子导走了 D该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷 守恒定律,解析：带负电的金属小球在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷转移的过程中，电荷守恒，故C、D正确。 答案：CD,思维启动 可以自由移动的点电荷q1、q2、 q3放在光滑绝缘水平面上，如 图612所示，已知q1与q2之 图612 间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。,(1)如果q2为正电荷，则q1为_电荷，q3为_电荷。 (2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是_。,(3)适用条件：真空中的点电荷。 在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。 当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷。 两个点电荷间的距离r0时，不能再视为点电荷，也不遵循库仑定律，它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。,(2)规律：“三点共线”三个点电荷分布在同一直线上； “两同夹异”正负电荷相互间隔； “两大夹小”中间电荷的电荷量最小； “近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。,答案：C,思维启动 在真空中O点放一个点电荷Q1.0 109 C，直线MN通过O点，OM的距离 r30 cm，M点放一个点电荷q1.0 图613 1010 C，如图613所示。Q点的电场中M点的电场强度EM_，当拿走q后EM_；M点右侧N点处的电场强度为EN，则EM_EN(填“”“”“”)。,知识联动 1电场 带电体周围客观存在的一种物质，它是电荷间相互作用的媒体，具有力和能的性质。 2电场强度 (1)意义：描述电场强弱和方向的物理量。 (2)定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电 荷量q的比值。,解析：电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D。 答案：D,3几种典型电场的电场线分布,图614,4等量同种和异种点电荷的电场 两点电荷连线的中垂线上的电场分布及特点的比 较如下：,5电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系 根据电场线的定义，一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。 (1)电场线为直线； (2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； (3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行。,应用升级 4.如图615是某一点电荷的电场线分 布图，下列表述正确的是 ( ) Aa点的电势高于b点的电势 B该点电荷带负电 图615 Ca点和b点电场强度的方向相同 Da点的电场强度大于b点的电场强度,解析：沿着电场线电势降低，a点电势比b点电势低，A项错；由电场线方向知该点电荷带负电，B项正确；a点和b点不在同一条电场线上，电场强度方向不同，C错误；a点靠近场源电荷，a点场强大于b点场强，D项正确。 答案：BD,知识检索 (1)计算库仑力大小时，只代入电荷量的绝对值，不需代 入符号，库仑力的方向单独判断 (2)研究电荷间的相互作用时，要注意判断是否符合库仑 定律的适用条件 (3)两个带电体间的库仑力是一对相互作用力,典题例证 例1 真空中有两个完全相同的金属小球，A球带qA6.41016C的正电荷，B球带qB3.21016C的负电荷，均可视为点电荷。求： (1)当它们相距为0.5 m时，A、B间的库仑力为多大？ (2)若将两球接触后再分别放回原处，A、B间的库仑力又为多大？,思路点拨 本题考查库仑定律的应用。注意两球所带电荷的分布情况，及两球接触后电荷的重新分配。,答案 (1)7.371021 N (2)9.221022 N,拓展训练 1.如图616所示，带电小球A、B的电荷分 别为QA、QB，都用长为L的丝线悬挂在O点。 静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离 减为d/2，可采用以下哪些方法 ( ) A将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 图616 B将小球B的质量增加到原来的8倍 C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将 小球B的质量增加到原来的2倍,答案：BD,典题例析 例2 如图617所示，在y轴上关于 O点对称的A、B两点有等量同种点电荷 Q，在x轴上C点有点电荷Q，且CO OD，ADO60。下列判断正确 的是 ( ) AO点电场强度为零 图617 BD点电场强度为零 C若将点电荷q从O移向C，电势能增大 D若将点电荷q从O移向C，电势能增大,思路点拨 O点的场强应为A、B、C三处点电荷在O处形成的合场强，将点电荷从O移向C时，电势能如何变化取决于电场力做什么功。,答案 BD,拓展训练 2.如图618所示，AC、BD为圆的两条 互相垂直的直径，圆心为O，将带有等 量电荷q的正、负点电荷放在圆周上， 它们的位置关于AC对称。要使圆心O处 图618 的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量 的正点电荷Q，则该点电荷Q应放在 ( ) AA点 BB点 CC点 DD点,解析：由电场的叠加原理和对称性可知，q、q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的电荷Q在O点的场强方向应与q、q在O点的合场强方向相反，所以D正确。 答案：D,知识检索 解答力、电综合问题的基本思路,典题例析 例3 如图619所示，一根长L1.5 m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在电场强 度为E1.0105 N/C、与水平方向成30 角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固 定一个带电小球A，电荷量Q4.5106C；图619 另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q1.0106C，质量m1.0102kg。现将小球B从杆的上端N静止,释放，小球B开始运动。(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，取 g10 m/s2)求： (1)小球B开始运动时的加速度为多大？ (2)小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？,思路点拨 通过分析B球所受合力求解其加速度。利用当a0时速度最大来求h1。,答案 (1)3.2 m/s2 (2)0.9 m,假设在M端没有带电小球A，其它条件不变，则带电小球B从N到M做什么运动，到达M点需要多长时间？在M点的速度为多大？,1(2011新课标全国卷)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 (虚线是曲线在b点的切线) ( ) 图6110,解析：由a至c的弯曲情况可知受力方向指 向图中虚线的右下方，b点的速度方向vb如 图，由a至c速率递减可知受力方向如图中 F，角大于90，因为电荷为负，故场强方向应与F反向，故D正确。 答案：D,2(2011海南高考)三个相同的金属小球1、2、3分别置于 绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知 ( ) An3 Bn4 Cn5 Dn6,答案：D,3(2011重庆高考)如图6111所示，电量为q和q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有 ( ),图6111,A体中心、各面中心和各边中点 B体中心和各边中点 C各面中心和各边中点 D体中心和各面中心,答案：D,4.(2012济南模拟)如图6112所示，可 视为点电荷的小球A、B分别带负电和 正电，B球固定，其正下方的A球静止 在绝缘斜