谈静电场中两道题的拓展

1、谈静电场中两道题的拓展在习题课的教学中，我们常常遇到这样的困惑：如何提 高学习的效率。经验告诉我们高效率的复习不是做大量的题 目，而是如何利用好题目，对一些经典的题目进行拓展和引 申，以达到既对知识点加以巩固， 又锻炼了学生的迁移能力， 最终达到能举一反三。下面笔者就静电场中的两道试题来谈 一谈如何进行拓展和引申，以供读者参考。例1:如图1所示，质量为 m带+q电量的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块 运动的状态为 ( )A. 继续匀速下滑B. 将加速下滑C. 将减速下滑D .上述三种情况都可能发生分析:在没有进入电场之前，如图 2 示，滑块沿绝缘斜面 匀速下滑，

2、说明物体合力为零，对物体进行受力分析，有当进入电场中，设物体沿斜面向下的加速度为a，有由两式得分析可知，物体将继续做匀速运动。 点评:当物体进入电场， 受到电场力的作用，但这个电场 力的方向是竖直向下，这就等效于物体的重力增加，进而等 效于合力仍为 0，物体的运动状态不改变。此题可做如下的变形：变形 1：图 3 把电场强度方向改为向上，其他条件不变， 问：物体将做什么运动 ?()答案：物体将继续做匀速运动。变形 2：图 4 把电场强度方向改为水平向左，其他条件不 变，问：物体将做什么运动 ?分析：对物体受力分析，有 分析可知，物体将做匀减速运动。变形 3：图 5 把电场强度方向改为水平向右，其

3、它条件不 变，问：物体将做什么运动 ?分析：由于电场力的大小未知，所以要分情况讨论。1、当，物体没有离开斜面。设加速度为a，结论：物体将沿斜面加速下滑。也可以这样理解：当没有电场，物体匀速运动，有，即沿 斜面向下的力等于沿斜面向上的力。而当加上水平向右的电 场，物体将受到向右的电场力的作用，把电场力进行分解， 可知，沿斜面向下的力增加，而由于正压力的减小，沿斜面 向上的合力减小，合力沿斜面向下，物体加速下滑。2、当，物体与斜面接触但没有挤压，这时无摩擦力的作 用，有结论：物体将沿斜面加速下滑。3、当，物体离开斜面，将做曲线运动。点评：通过改变电场强度的方向来分析物体的运动情况，发现物体的运动情

4、况就发生改变。我们通过这一模型的拓展 达到了对各个运动情况的分析，有利于加强学生对各个模型 的辨别能力，也锻炼了学生分析问题的能力。例2:如图6所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q 点的正上方和 Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从 A 点由静止释放运动到 B点时速度正好又变为零，若此电荷在 A 点处的加速度大小为 3/4g 。求：1、此电荷在B点处的加速度？2、A、B两点间的电势差?（用Q h表示）分析：在A点对点电荷受力分析，如图 7所示，有而同理，在 B 点时，分析上面四个式子，得到在A到B的过程中，利用动能定理， 有把q代入此式，有可作如下变形：变形：题目见上一题，而把“在

5、A点加速度为3/4g ”改 为“对于点电荷的电场其电势的表达式为，取无限远处为电 势为零的点”，问：在 A到B的过程中，其速度在什么位置 达到最大 ?最大值为多少 ?分析：当二者相距为时这一点定为 C点，重力等于静电力， 这时速度最大，有根据，在A点：在C点：所以：在A到C过程中，利用动能定理，有有上两式，得点评：在新课后习题教学中，时间是非常有限的，我们不 可能做大量的题目，然后在题海中来领悟和体会其中的知识 体系和物理方法，那样只能是事倍功半。所以我们要通过对 典型例题的讲解，对题目的不断的改变和延伸，使之触及到 各个知识点，然后串其知识点，自己感悟对这一类模型的处 理方法， 这样可以跳出

6、做题的苦海， 变被动做题为主动出击， 效果较好。变式练习：1. 如图8所示，质量为 m带+q电量的滑块，在没加电场 时能沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场 区时，滑块运动的状态为 ( )A. 继续匀速下滑B. 将加速下滑C .将减速下滑D. 立即停止2. 如图 9 所示为光滑绝缘导轨，与水平成 45° 角，两 个质量均为 m两个等电量q的同种电荷小球由静止沿导轨 在同一水平高度处下滑 ( 导轨足够长 ) ，求：(1) 两球间距离 x0 为多少时两球速度达到最大值。(2) 以后小球做何种形式的运动 ?3.如图10所示，水平固定的小圆盘 A,带电量为Q,电势 为零，从盘心处 o由静止释放一质量为m带电量为+Q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直 线上的c点，Oc=h,又知道过竖直线上的b点时，小球速度最大，由此可知在 Q所形成的电场中，可以确定的物理量是 ( )A. b 点