高中物理 第1章 静电场 习题课一 电场的力的性质课件 新人教版选修3-1.ppt

习题课一电场的力的性质 课堂探究 达标测评 课堂探究核心导学 要点探究 D 思维导图 方法总结平衡问题的处理方法 1 灵活运用整体法和隔离法选取研究对象 2 多利用直角三角形 相似三角形和正交分解法等常用数学知识和方法 3 应用牛顿第三定律分析各带电体之间的相互作用力 A 二 电场线与运动轨迹 例2 多选 某静电场中的电场线如图所示 带电粒子在电场中仅受静电力作用 其运动轨迹如图中虚线所示 由M运动到N 以下说法正确的是 A 粒子必定带正电荷B 由于M点没有电场线 粒子在M点不受静电力的作用C 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D 粒子在M点的动能小于在N点的动能 ACD 思维导图 解析 根据电荷运动轨迹弯曲的情况 可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线的切线方向 故此点电荷带正电 A选项正确 由于电场线越密 电场强度越大 点电荷受到的静电力就越大 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 C选项正确 粒子从M点运动到N点 静电力做正功 根据动能定理得此粒子在N点的动能大 故D选项正确 规律方法电场线与运动轨迹问题的分析方法 1 由轨迹的弯曲方向判断静电力的方向 轨迹弯向所受合力方向的一侧 2 由电场线的疏密判断加速度的大小 3 由静电力做功的情况判断速度的变化情况 4 只有当电场线是直线 且带电粒子只受静电力作用 或受其他力 但方向沿电场线所在直线 同时带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线时 运动轨迹才和电场线重合 教师备用 例2 1 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 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 C 三 静电力与力学规律的综合应用 例3 如图所示 用30cm的细线将质量为4 10 3kg的带电小球P悬挂在O点下 当空中有方向为水平向右 大小为1 104N C的匀强电场时 小球偏转37 后处在静止状态 sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 1 分析小球的带电性质 2 求小球的带电荷量 3 若将细线剪断 小球将做什么运动 加速度大小和方向如何 思路探究 1 知道静电力方向 如何确定带电体的电性 答案 静电力方向与电场方向相同的带电体带正电 静电力方向与电场方向相反的带电体带负电 2 质点受三个力处于平衡状态 若去掉其中一个力 则质点的合力大小和方向如何 答案 质点的合力与去掉的那个力大小相等 方向相反 解析 1 对小球受力分析如图 所受静电力F与电场强度方向相同 所以小球带正电 2 由平衡条件知Eq mgtan37 代入数据解得q 3 10 6C 答案 1 正电 2 3 10 6C 3 初速度为零的匀加速直线运动12 5m s2方向与细线拉力的方向相反 方法总结对处于平衡状态的带电体先进行受力分析 画出受力图 然后用力的合成或分解的方法处理这些力 若是三力平衡 宜用合成方法 若是三力以上的平衡宜用正交分解 第三步是写平衡方程求解 静电力作用下的非平衡问题 方法与力学中相同 首先分析带电体的受力 再依据牛顿第二定律F合 ma进行求解 2 小物块运动的加速度 答案 2 3m s2方向沿斜面向下 达标测评随堂演练 检测效果 1 2016湖北省荆州中学月考 真空中有两个静止的同种点电荷q1 q2 保持q1不动 释放q2 q2只在q1的库仑力作用下运动 则q2在运动过程中的加速度 A 不断增大B 不断减小C 先增大后减小D 始终保持不变 B 2 多选 如图所示 实线表示匀强电场中的电场线 一带电粒子 不计重力 经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示 a b是轨迹上的两点 关于粒子的运动情况 下列说法中可能的是 A 该粒子带正电荷 运动方向为由a至bB 该粒子带负电荷 运动方向为由a至bC 该粒子带正电荷 运动方向为由b至aD 该粒子带负电荷 运动方向为由b至a BD 解析 由粒子做曲线运动条件可知 静电力指向曲线的凹侧 所以静电力与电场方向相反 由此可知该粒子带负电荷 其运动方向可能由a到b 也可能由b到a 故选项B D正确 3 多选 如图所示 光滑绝缘水平面上有三个带电小球a b c 均可视为点电荷 三球沿一条直线摆放 仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态 则以下判断正确的是 A a对b的静电力一定是引力B a对b的静电力可能是斥力C a的电荷量可能比b的少D a的电荷量一定比b的多 AD 解析 若三个点电荷均处于平衡状态 三个点电荷必须满足 三点共线 两同夹异 两大夹小 所以选项A D正确 4 如图所示 光滑绝缘的水平面上固定着A B C三个带电小球 它们的质量均为m 间距均为r A B带正电 电荷量均为q 现对C施加一水平向右的力F的同时放开三个小球 欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变 求 1 C球的电性和电荷量 解析 1 A球受到B球库仑力F1和C球库仑力F2后 产生水平向右的加速度 故F2必为引力 C球带负电 A球受力如图所示 故F2sin30 F1 即F2 2F1 故qC 2q 答案 1 负电2q 2 水平力F的大小 谢谢观赏