高中物理 习题课一 电场力的性质课件 教科版选修31.ppt

习题课一电场力的性质 课堂探究 达标测评 课堂探究核心导学 要点探究 例1 多选 关于电场强度e 下列说法正确的是 bd 拓展提升1 真空中 带电荷量为q的点电荷产生的电场中 在距离点电荷r处放置一检验电荷 若检验电荷电荷量为q 则该处的场强大小为 c 二 库仑力作用下的平衡两带电体间的静电力遵循牛顿第三定律 选取研究对象时 要注意整体法和隔离法的灵活运用 常用的数学知识和方法有直角三角形 相似三角形和正交分解法等 例2 2017 日照高二检测 如图所示 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 使三个小球都只在相互库仑力作用下而处于平衡 求 1 小球c带何种电 2 c与a之间的距离x为多大 3 c球的电荷量q为多大 解析 1 要使三个小球都只在相互库仑力作用下而处于平衡状态 且a b两个小球带正电 故c为负电荷 方法总结三电荷系统的平衡问题处理方法同一直线上的三个自由点电荷 彼此间存在相互作用的库仑力 都处于平衡的情况下 每个电荷受其余两个电荷的作用力的合力为零 因此可以对三个电荷分别列平衡方程求解 解题时只需列其中两个电荷的平衡方程即可 拓展提升2 如图所示 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 1 每个小球所带的电荷量q 解析 1 对b球受力分析如图所示 b球受三个力而保持平衡 其中重力与库仑力的合力大小等于绳子拉力大小 方向与绳子拉力方向相反 答案 1 l 2 b球所受绳的拉力t 解析 2 对b球受力分析 由平衡条件知t 答案 2 三 电场线与运动轨迹1 物体做曲线运动时 合力在轨迹曲线的内侧 速度方向沿轨迹的切线 2 由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向 由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负 由电场线的疏密程度可确定电场力的大小 再根据牛顿第二定律f ma可判断运动电荷加速度的大小 例3 2017 江苏如东高级中学四校联考 多选 如图所示 直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场的电场线 曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹 a b是轨迹上两点 若带电粒子运动过程中只受电场力作用 根据此图可以判断出的是 a 带电粒子所带电荷的符号b 带电粒子在a b两点的受力方向c 带电粒子在a b两点的加速度何处大d 带电粒子在a b两点的加速度方向 bcd 解析 根据合外力指向带电粒子运动轨迹的凹面 可以确定带电粒子受电场力的方向 选项b d可以判断 电场线越密集的地方电场强度越大 带电粒子受到的电场力越大 加速度越大 选项c可以判断 由于不知道电场线的方向 只知道带电粒子的受力方向 无法判断带电粒子的电性 选项a不可以判断 方法总结根据电场线和粒子的运动轨迹判断运动的方法在电场线与粒子运动轨迹的交点处确定速度方向和电场力方向 或电场力的反方向 轨迹上该点切线的方向为速度方向 电场线上该点切线的方向为电场力的方向或其反方向 然后根据力指向轨迹的凹侧的特点 确定电场力的方向 进一步根据力与速度间的夹角判断粒子加速不是减速 拓展提升3 如图所示 实线为电场线 方向未画出 虚线是一带电粒子只在静电力的作用下由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 c 解析 由于该粒子只受静电力作用且做曲线运动 粒子所受外力指向轨迹内侧 所以粒子所受静电力一定是由m指向n 但是由于粒子的电荷性质不清楚 所以电场线的方向无法确定 故a错误 粒子从a运动到b的过程中 静电力与速度成锐角 粒子做加速运动 速度增大 故b错误 c正确 b点的电场线比a点的密 所以带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 故d错误 达标测评随堂演练 检测效果 1 绝缘细线的一端与一带正电的小球m相连接 另一端固定在天花板上 在小球m下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球n 在下列情况下 小球m能处于静止状态的是 b 解析 m受到三个力的作用处于平衡状态 则绝缘细线的拉力与两个球的库仑力的合力必与m的重力大小相等 方向相反 选项b正确 2 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 d 解析 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 所以选项d正确 3 如图所示是在一个电场中的a b c d四个点分别引入检验电荷时 电荷所受的电场力f跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系 下列说法正确的是 a 该电场是匀强电场b a b c d四点的场强大小关系是ed eb ea ecc 这四点的场强大小关系是eb ea ec edd 无法比较场强的大小 b 解析 对于电场中给定的位置 放入的检验电荷的电荷量不同 它受到的电场力不同 但是电场力f与检验电荷的电荷量q的比值即场强e是不变的 因为f qe 所以f跟q的关系图线是一条过原点的直线 该直线斜率的大小即表示场强的大小 由此可得ed eb ea ec 选项b正确 4 多选 如图所示 实线是匀强电场的电场线 虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹 a b是轨迹上两点 若带电粒子在运动中只受电场力作用 则由此图可作出正确判断的是 a 带电粒子带负电荷b 带电粒子带正电荷c 带电粒子所