人教版高中物理必修第三册精品课件 第9章 静电场及其应用 本章整合.ppt

【变式训练3】如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则()A.粒子一定带负电B.粒子一定是从a点运动到b点C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度答案:C解析:做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A错误;粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的分布可知,电场线在c点较密,电场强度较大,粒子的受力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C正确;假设粒子从c向a运动,粒子从c到a的过程,静电力与速度成锐角,所以粒子做加速运动,在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误。四、电场中的平衡及动力学问题1.处理平衡问题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。2.选取研究对象时,要注意整体法和隔离法的灵活运用。3.带电体在电场中的加速问题:与力学问题分析方法完全相同,带电体的受力仍然满足牛顿第二定律,在进行受力分析时不要漏掉静电力。【例题4】如图所示,电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距l。(1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态?(2)在(1)中的情形下,C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗?(3)若A、B不固定,在何处放一个什么性质的点电荷,才可以使三个点电荷都处于平衡状态?答案:见解析解析:(1)由平衡条件,对C进行受力分析,C应在A、B的连线上且在A、B之间,(3)若将C放在A、B两边,A、B对C同为向右(或向左)的力,C都不能平衡;若将C放在A、B之间,C为正电荷,则A、B都不能平衡,所以C为负电荷。设放置的点电荷的电荷量为Q,与A相距r1,分别对A、B受力分析,根据平衡条件1.同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时,每个电荷受到的合力均为零,根据平衡方程可得,电荷间的关系为“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”。2.对于三个自由电荷的平衡问题,只需对其中两个电荷列平衡方程,不必对第三个电荷列平衡方程。【变式训练4】光滑固定斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。(1)求原来的电场强度大小。(2)求小物块运动的加速度。(3)求小物块2s末的速度大小和2s内的位移大小。(2)3m/s2,方向沿斜面向下(3)6m/s6m解析:(1)对小物块受力分析如图所示,小物块静止于斜面上,*？十年寒窗磨利剑，一朝折桂展宏图！本章整合知识网络·系统构建重点题型·归纳剖析知识网络·系统构建本章知识可分为三个组成部分。第一部分为两个基本规律,第二部分为静电力的性质,第三部分为静电场的应用。一、两个基本规律二、静电力的性质静电力的性质三、静电场的应用静电的防止与利用重点题型·归纳剖析一二三四一、电场强度的叠加1.对于较大的不能视为点电荷的带电体电场中某处的电场强度,可把带电体分成很多小块,每块可以看成点电荷,用点电荷电场强度叠加的方法计算。2.存在两个或两个以上场源点电荷的空间,求解某点电场强度或比较两点电场强度大小时要用电场强度的叠加,满足平行四边形定则。【例题1】如图所示,一个均匀的带电圆环,电荷量为+Q,半径为R,放在绝缘水平桌面上,圆心为O点,过O点作一竖直线,在此线上取一点A,使A到O点的距离为R,在A点放一检验电荷+q,则+q在A点所受的库仑力为()B解析:先把带电圆环分成若干个小部分,每一小部分可视为一个点电荷,各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上的电场强度的求法1.基本方法:2.合成法:电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则);对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算。3.对称法:对称法实际上就是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何图形的对称性进行解题的一种方法,利用此方法分析和解决问题可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的实质。4.微元法:微元法就是将研究对象分割成若干微小的单元,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而可以化曲为直,使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量。答案:B二、两等量点电荷周围的电场【例题2】两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中