2017-2018学年高中物理专题一电场力的性质学案新人教版选修3-1

1、专题一电场力的性质、库仑定律与库仑力作用下的平衡1 库仑定律F=适用于真空中两个点电荷.当rT0 时，公式不再适用.2库仑力作用下的平衡问题 （1）特点：F合=0（2）分析方法1同一直线上三个自由电荷的平衡 电荷间的关系：“三点共线”、“两大夹小”、“两同夹异”、“近小远大”2不共线力作用下的平衡用共点力平衡的知识分析，常用的方法有正交分解法、合成法等.复习过关答案 A_ 、.,崎V T.“两同夹异” “两大夹小”可知,2.（多选）A、B两带电小球，质量分别为mA、mB,用绝缘不可伸长的细线如图 2 悬挂，静止 时A B两球处于相同高度.若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB,则下列判断正确

2、的 是以）两球处于相同时烧断AC BC细线后，A B在竖直方向的加速度相同1.在光滑、图 1 所示.C（可视为质点），如 若它们恰能处于平衡状态，那么这三个小球所带电荷量及电性的关系，绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A B、可能的是（A. 9、一 4、36C. 3、2、B. 4、jr 11 ikD. 2、9、363、6解析根据B C、D 错误，A 正确.A.FAVFBB.细线AC寸A的拉力FTA=学C. 细线OC的拉力FTC=(mA+mB)gD.图 1图 224.图4中边长为a的正三角答案 CD解析 对小球A受力分析，受重力、库仑力、拉力，如图所示，两球间的库仑力是作用力与反作用力

3、,定相等，与两个球带电荷量是否相等无关，故 A 错误；根据平衡条件有：mAg=FTACOS30,因此FTA=务人旳,A丨故 B 错误；由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力,故 C 正确；同时烧断AC BC细线后，A、B在竖直方向只受重力，所以加速度相同，故D正确.二、电场强度及其叠加1 场强的公式F适用于任何电场q与试探电荷是否存在无关kQ适用于点电荷产生的电场E=产C为场源电荷的电荷量cP2.电场的叠加(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量(2)运算法则：平行四边形定则.(3)注意事项弄清场源电荷是正电荷还是负电荷.弄清求哪一点的场强，的大

4、小和方向.明确场强是矢量，矢量的合成满足平行四边形定则.F XV1*复习过关各场源电荷在该点产生场强3.如图 3 所示，真空中0点有一点电荷，在它产生的电场中有 为Ea，方向与ab连线成 60角，b点的场强大小为Eb,方向与b两点场强大小Ea、Eb的关系，以下结论正确的是()a、b两点，a点的场强大小ab连线成 30角.关于a、B. E= EbC. Ea= -j3EbD. Ea= 3Eb答案 D解析由题图可知，rb=3ra,再由E=吕r2，Eb=n=3，故D正确.3形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、一q,则该三4角形中心0点处的场强为（）小*BC图 4A.a?,方向由C指向0B.

5、a,方向由0指向CC.a2q，方向由C指向0D.a2q，方向由0指向C答案 B由0指向CB 项正确.5.如图 5 所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在0点固定一电荷量为Q的正电荷，A B、C D为以0为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A C连线与电场线垂直.则（）”乍 AE：f1 H一A.A 点的场强大小为QB. B点的场强大小为Ek2C. D点的场强大小不可能为 0D. A、C两点的场强相同答案 A三、电场线的应用1.电场线的应用（1）判断电场强度的大小电场线越密的地方电场强度越大，电场线越疏的地方电场强度越小.解析每个点电荷在0点处的场强大小都是加的示意图，

6、如图所示，由图可得0点处的合场强为E合=2E=豊，方向a画出矢量叠5判断电场力的方向 电场线上某点的切线方向为电场强度的方向.正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相 同，负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反.(3)判断电势高低沿着电场线的方向电势逐渐降低.(4)电场线与等势面垂直电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面.2.电场线与电荷运动的轨迹(1) 电荷运动的轨迹与电场线一般不重合若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的 情况下两者重合：1电场线是直线.2电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行.(2) 由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：1粒子受力方向指向

7、曲线的内侧，且与电场线相切.2由电场线的疏密判断加速度大小.3由电场力做功的正负判断粒子动能的变化.复习过关6.(多选)某静电场中的电场线如图 6 所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由D.粒子在M点的动能小于在N点的动能答案 ACD解析 根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，A 选项正确.由于电场线越密，电场强度越大，粒子受到的电场力就越大，M运动A.B.C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，B 选项错误，C 选项正到N,其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是(由于M点没

8、有电场线，粒子在M点不受电场力的作用6确.粒子从M点运动到N点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点的动能大，故 D选项正确.7.实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,7b的运动轨迹如图 7 中的虚线所示（a、b只受电场力作用），则（）A. a一定带正电，b一定带负电B.电场力对a做正功，对b做负功C. a的速度将减小，b的速度将增大D. a的加速度将减小，b的加速度将增大 答案 D则速度均增大，B、C 均错；a向电场线稀疏处运动， 电场强度减小,电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，电场强度增大，电场力增大，故加速度增大，D 正确.8.如

9、图 8 所示，一电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止.重力加速度取 g, sin37 = 0.6 ,cos37= 0.8.求：（1）水平向右的匀强电场的电场强度；1（2）若将电场强度减小为原来的2，物块的加速度是多大；电场强度变化后物块下滑距离L时的动能.解析（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力分析如图所示,则有FNSin37 =qEFNCOS37=m解析 由于电场线的方向未知，故无法确定a、b的电性，A 错；电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,答案3mg才(2)0.3g0.3mgL图