高中物理（人教版）选修3-1 第1章 章末总结

欢迎进入物理课堂 本章优化总结 专题归纳整合 章末综合检测 第1章 知识网络构建 知识网络构建 专题归纳整合 1 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 库仑力与重力 弹力一样 它也是一种基本力 因此一般的力学规律对它也适用 在对物体进行受力分析时应一起分析在内 2 明确带电粒子在电场中的平衡问题 实际上属于力学平衡问题 其中仅多了一个静电力而已 3 求解这类问题时 需应用有关力的平衡知识 在正确的受力分析基础上 运用平行四边形定则 三角形定则或建立平面直角坐标系 应用共点力作用下物体的平衡条件去解决 如图1 1所示 在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中 用一绝缘丝线系一带电小球 小球的质量为m 电荷量为q 为了保证当丝线与竖直方向的夹角为 60 时 小球处于平衡状态 则匀强电场的电场强度大小可能为 图1 1 思路点拨 由于电场力方向无法确定 可把该题看作动态平衡问题加以解决 精讲精析 取小球为研究对象 它受到重力mg 丝线的拉力F和静电力Eq的作用 因小球处于平衡状态 则它受到的合外力等于零 由平衡条件知 F和Eq的合力与mg是一对平衡力 根据力的平行四边形定则可知 当静电力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时 静电力为最小 如图1 2所示 图1 2 答案 ACD 1 带电的物体在电场中受到电场力作用 还可能受到其他力的作用 如重力 弹力 摩擦力等 在诸多力的作用下物体可能所受合力不为零 做匀变速运动或变加速运动 2 处理这类问题 就像处理力学问题一样 首先对物体进行受力分析 包括电场力 再明确其运动状态 最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题 3 相关规律 牛顿第二定律F合 ma或Fx max Fy may 运动学公式 如匀变速直线运动速度公式 位移公式等 平抛运动知识 圆周运动知识等 两平行金属板A B水平放置 一个质量m 5 10 6kg的带电微粒以v0 2m s的水平初速度从两板正中央位置射入电场 如图1 3所示 A B两板间的距离d 4cm 板长L 10cm 1 当A B间的电压UAB 1000V时 微粒恰好不偏转 沿图中直线射出电场 求该粒子的电荷量 2 令B板接地 欲使该微粒射出偏转电场 求A板所加电势的范围 图1 3 思路点拨 本题中平行极板水平放置 研究对象是带电微粒 根据这两点考虑带电粒子的重力 精讲精析 1 当UAB 1000V时 重力跟电场力平衡 微粒沿初速度方向做匀速直线运动 由qUAB d mg得 q mgd UAB 2 10 9C 因重力方向竖直向下 故电场力方向必须竖直向上 又场强方向竖直向下 UAB 0 所以微粒带负电 答案 1 2 10 9C 2 600V A 2600V 1 带电的物体在电场中具有电势能 同时还可能具有动能和重力势能等机械能 用能量观点处理问题是一种简捷的方法 2 处理这类问题 首先要进行受力分析 及各力做功情况分析 再根据做功情况选择合适的规律列式求解 3 常见的几种功能关系 1 只要外力做功不为零 物体的动能就要改变 动能定理 2 静电力只要做功 物体的电势能就要改变 且静电力的功等于电势能的减少量 W电 Ep1 Ep2 如果只有静电力做功 物体的动能和电势能之间相互转化 总量不变 类似机械能守恒 3 如果除了重力和静电力之外 无其他力做功 则物体的动能 重力势能和电势能三者之和不变 如图1 4所示 在倾角 37 的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场 场强E 4 0 103N C 在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板 质量m 0 20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下 滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回 已知斜面的高度h 0 24m 滑块与斜面间的动摩擦因数 0 30 滑块带电荷q 5 0 10 4C 取重力加速度g 10m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 求 图1 4 1 滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小 2 滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度 3 滑块从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q 计算结果保留2位有效数字 答案 1 2 4m s 2 0 10m 3 0 96J 各种性质的场与实物 由分子和原子构成的物质 的根本区别之一是场具有叠加性 即几个场可以同时占据同一空间 从而形成叠加场 对于叠加场中的力学问题 可以根据力的独立作用原理分别研究每一种场力对物体的作用效果 也可以同时研究几种场力共同作用的效果 将叠加场等效为一个简单场 然后与重力场中的力学问题进行类比 利用力学的规律和方法进行分析与解答 在水平向右的匀强电场中 有一质量为m 带正电的小球 用长为l的绝缘细线悬挂于O点 当小球静止时细线与竖直方向夹角为 如图1 5 现给小球一个垂直于悬线的初速度 使小球恰能在竖直平面内做圆周运动 试问 1 小球在做圆周运动的过程中 在哪一位置速度最小 速度最小值多大 2 小球在B点的初速度多大 图1 5 答案 见精讲精析 规律总结 涉及匀强电场中的圆周运动问题时 把重力和电场力用一个合力代替会使问题大为简化 至于具体计算做功值时 分别求每个分力的功往往又比求合力的功简单 应灵活应用 章末综合检测 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全