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文檔簡介
1、第1講電場(chǎng)力的性質(zhì)板塊一主干梳理夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】電荷守恒點(diǎn)電荷I庫侖定律n1 .元電荷、點(diǎn)電荷(1)元電荷:e=1.6X1019C,最小的電荷量,所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍,其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同.電子的電荷量q=-1.6X1019c.(2)點(diǎn)電荷:忽略帶電體的大小、形狀及電荷分布狀況的理想化模型比荷:帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比.2 .電荷守恒定律(1)內(nèi)容:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消失,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量保持不變.(2)起電方法:摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電.(3)帶電實(shí)質(zhì):物體帶電的實(shí)質(zhì)
2、是得失電子.(4)電荷的分配原則:兩個(gè)形狀、大小相同的導(dǎo)體,接觸后再分開,二者帶等量同種電荷;若兩導(dǎo)體原來帶異種電荷,則電荷先中和,余下的電荷再平分3 .庫侖定律(1)內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比.與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.(2)表達(dá)式:F=kqrq2,式中k=9.0X109Nm2/C2,叫靜電力常量.(3)適用條件:真空中靜止的點(diǎn)電荷.在空氣中,兩個(gè)點(diǎn)電荷的作用力近似等于真空中的情況,可以直接應(yīng)用公式當(dāng)點(diǎn)電荷的速度較小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速時(shí),可以近似等于靜止的情況,可以直接應(yīng)用公式當(dāng)兩個(gè)帶電體的間距遠(yuǎn)大于本身的大小時(shí),可以把帶
3、電體看成點(diǎn)電荷兩個(gè)帶電體間的距離r一0時(shí),不能再視為點(diǎn)電荷,也不遵循庫侖定律,它們之間的庫侖力不能認(rèn)為趨于無窮大.(4)庫侖力的方向由相互作用的兩個(gè)帶電體決定,且同種電荷相互排斥,為斥力;異種電荷相互吸引,為引力【知識(shí)點(diǎn)2】靜電場(chǎng)I電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)H1.電場(chǎng)(1)定義:存在于電荷周圍.能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)(2)基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用.2 .電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受到的靜電力F跟它的曲荷量q的比值.(2)定義式:E=Fq,該式適用于一切電場(chǎng).(3)單位:N/C或V/m.(4)矢量性:規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向3
4、 .點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式(1)公式:在場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,與Q相距r的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E=kQ.(2)適用條件:真空中靜止的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)4 .電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,遵循平行四邊形定則.5 .勻強(qiáng)電場(chǎng):電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,這樣的電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng).【知識(shí)點(diǎn)3】電場(chǎng)線I1 .定義:為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向,在電場(chǎng)中畫出一系列的曲線,使曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,曲線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,這些曲線叫做電場(chǎng)線,是假想的曲線,實(shí)際不存在.2 .電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向
5、一致.(2)電場(chǎng)線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷.(3)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交、不閉合、不中斷.(4)在同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,電場(chǎng)線越稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越小.(5)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低.(6)電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處垂直.3 .幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示是幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)點(diǎn)電荷與金屬板的電場(chǎng)【知識(shí)點(diǎn)4電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加與計(jì)算n1 .場(chǎng)強(qiáng)的疊加:多個(gè)電荷在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng),等于每個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,這就是場(chǎng)強(qiáng)疊加原理.由于電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,求合場(chǎng)強(qiáng)需用平行四邊形定則2 .兩等量
6、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)比較比較等量異種點(diǎn)電荷等量同種(正)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖a連接中點(diǎn)。處的場(chǎng)強(qiáng)在連線上最小,指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)沿連線先變小,冉變大_沿連線先變小,冉變大沿中垂線由。點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)O點(diǎn)最大,向外逐漸減小4。點(diǎn)最小,向外先變大后變關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱的A與A'、B與B'的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)等大同向等大反向板塊二考點(diǎn)細(xì)研悟法培優(yōu)考點(diǎn)1庫侖力作用下的平衡問題解題技巧【考點(diǎn)解讀庫侖定律的表達(dá)式為昨卜學(xué),其適用條件是真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作用的靜電力.庫侖定律與平衡問題聯(lián)系比較密切,因此關(guān)于靜電力的平衡問題是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,題型多以選擇題為主.對(duì)于這部分內(nèi)容,需要注意以下幾點(diǎn):一是明確
7、庫侖定律的適用條件;二是知道完全相同的導(dǎo)體小球接觸時(shí)電荷量的分配規(guī)律;三是進(jìn)行受力分析,靈活應(yīng)用平衡條件【典例示法】例12014浙江高考(多選)如圖所示,水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為。.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個(gè)帶電小球A,細(xì)線與斜面平行.小球A的質(zhì)量為m、電量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷.小球A靜止在斜面上,則()kq2A.小球A與BN同庫侖力的大小為d2b.當(dāng)d=ymg:in。寸,細(xì)線上白拉力為0c.當(dāng)q=Jmt嗚細(xì)線上白拉力為0d:kd
8、.當(dāng)q時(shí),斜面對(duì)小球a的支持力為°dkJktan0小球a受力情況怎樣?*G提示:(2)當(dāng)拉力為0時(shí),A受3個(gè)力平衡,用哪種方法更方便?提示:矢量三角形法.嘗試解答選AC.由庫侖定律知A與B之間庫侖力大小為F=kqr,A正確;如果細(xì)線上的拉力為0,則小球所受重力mg、支才I力Fn、庫侖力F的合力為零,這三個(gè)力可構(gòu)成一個(gè)力的矢量三角形,如圖所示,由圖中幾何關(guān)系有F=kq-=mgtan0,解得d=Aymgta,b錯(cuò)誤、C正確;斜面對(duì)小球A的支持力不可能為零,D錯(cuò)誤.總結(jié)升華求解帶電體平衡問題的方法分析帶電體平衡問題的方法與力學(xué)中分析物體受力平衡問題的方法相同(1)當(dāng)兩個(gè)力在同一直線上使帶電
9、體處于平衡狀態(tài)時(shí),根據(jù)二力平衡的條件求解;(2)在三個(gè)力作用下帶電體處于平衡狀態(tài),一般運(yùn)用勾股定理、三角函數(shù)關(guān)系以及矢量三角形等知識(shí)求解;(3)在三個(gè)以上的力作用下帶電體處于平衡狀態(tài)的問題,一般用正交分解法求解.跟蹤訓(xùn)練2017安徽淮北模擬如圖所示,大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥,靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為“和&且a<3,兩小球在同一水平線上,由此可知()A. B球受到的庫侖力較大,電荷量較大B. B球的質(zhì)量較大C.B球受到的拉力較大D.兩球接觸后再分開,再處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),A球懸線與豎直方向的夾角屋仍小于B球懸線與豎直方向的夾角3'答案D0解
10、析根據(jù)牛頓第三定律可知,無論兩球電荷量是否相等,它們所受庫侖力都相等,故無法比較F庫它們電荷量的大小,A錯(cuò)誤;對(duì)小球A、B受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件有mAg=F,mBgtanaF庫一、一F庫F庫一=tan3,因a<&所以mA>mB,B錯(cuò)反;根據(jù)平衡條件有FTA=Sin-,F(xiàn)TB=in,因0<3,所以B球受的拉力較小,C錯(cuò)誤;兩球接觸后電荷量平分,A小球所受的庫侖力仍等于B小球所受庫.匚庫'匚庫'侖力,設(shè)兩球間的庫侖力為F庫,則tana=-,tan3=-,mA>mB,則/<3.DmAgmBg正確.考點(diǎn)2電場(chǎng)強(qiáng)度的理解及計(jì)算解題技巧考點(diǎn)解讀
11、1.電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較表送式比較E=EqE=k9r7公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式真空中靜止點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U的關(guān)系式適用條件一切電場(chǎng)真空靜止勻強(qiáng)電場(chǎng)點(diǎn)電荷決定因素由電場(chǎng)本身決定,與q無關(guān)由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電付到該點(diǎn)的距離r共同決定由電場(chǎng)本身決定,d為沿電場(chǎng)方向的距離相同點(diǎn)矢量,遵循平行四邊形定則單位:1N/C=1V/m還可以借助下列三種方法求解:2.電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算方法除用以上三個(gè)表達(dá)式計(jì)算外,(1)電場(chǎng)疊加時(shí)合成的方法;(2)平衡條件求解法;(3)對(duì)稱法.典例示法(:.例2如圖所示,在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在。點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷,A、B、C、D為以。為圓心
12、、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn),B、D連線與電場(chǎng)線平行,A、C連線與電場(chǎng)線垂直.則()A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為42+序QB. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E-kr2C. D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不可能為0D. A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同福瓊卷第(1)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,場(chǎng)強(qiáng)的疊加遵循什么定則?真空中靜止點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式是什么?提示:平行四邊形定則,E=kR.r(2)兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等就可以說場(chǎng)強(qiáng)相同嗎?提示:兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同必須大小相等,方向相同.判斷兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是否相同先看方向是否相同嘗試解答選A.+Q在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度沿OA方向,大小為kQ,所以A點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為aJe2+k2Q,一一一一一Q,/QA正確;同理,B點(diǎn)
13、的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E+kr2,B錯(cuò)誤;如果E=kr2,則D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,C錯(cuò)誤;A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,D錯(cuò)誤.總結(jié)升華分析電場(chǎng)疊加問題的一般步驟電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,疊加時(shí)遵循平行四邊形定則.分析電場(chǎng)的疊加問題的一般步驟是:(1)確定要分析計(jì)算的空間位置;(2)分析該點(diǎn)有幾個(gè)分電場(chǎng),計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;(3)利用平行四邊形定則求出各分電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和跟蹤訓(xùn)練2013全國卷I如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和瓜b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定
14、點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()解析在a點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷q后,b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,說明點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與圓,則Ed=Eq+Eq=kR2+%Rj=k10q,B正確.盤上電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,即Eq=Eq=吟,根據(jù)對(duì)稱性可知圓盤上電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)Eq'=kR2考點(diǎn)3對(duì)電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用知識(shí)理解【考點(diǎn)解讀電場(chǎng)線的應(yīng)用1 .判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一一電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向2 .判斷電場(chǎng)力的方向正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相同,負(fù)電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相反.3 .判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的
15、大小(定性)同一電場(chǎng),電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小4 .判斷電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低的快慢一一沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.典例示法例3某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,下列說法正確的是()A.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.若將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放,它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同僚隹能在電場(chǎng)線分布圖中,用什么表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小?提示:電場(chǎng)線的疏密程度.嘗試解答選C.電場(chǎng)線的疏密表示了電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,由題圖可知Ea<Eb,Ed>Ec,Eb>Ed,Ea>Ec,C正確,A
16、錯(cuò)誤;由于電場(chǎng)線是曲線,由a點(diǎn)釋放的正電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一條直線上,也不平行、不同向,D錯(cuò)誤.總結(jié)升華電場(chǎng)線的應(yīng)用且可以進(jìn)一步了解電荷熟悉幾種典型的電場(chǎng)線分布有利于我們對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)做出迅速判斷,在電場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)情況、電場(chǎng)力做功及伴隨的能量轉(zhuǎn)化情況跟蹤訓(xùn)練在如圖所示的四種電場(chǎng)中,分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn).其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()丙丁A.甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B.乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C.丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D.丁圖
17、中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)答案C解析甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不相反,A錯(cuò)誤;對(duì)乙圖,根據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可判斷,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,B錯(cuò)誤;丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向相反,C正確;對(duì)丁圖,根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判斷,b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,D錯(cuò)誤.考點(diǎn)4帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷拓展延伸考點(diǎn)解讀1 .沿軌跡的切線找出速度方向,依據(jù)粒子所受合力的方向指向軌跡的凹側(cè)來判斷電場(chǎng)力的方向,由此判斷電場(chǎng)的方向或粒子的電性.2 .由電場(chǎng)線的疏密情況判斷帶電粒子的受力大小及加速度大小3 .由功能關(guān)
18、系判斷速度變化:如果帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中僅受電場(chǎng)力作用,則粒子電勢(shì)能與動(dòng)能的總量不變.電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小.電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大.電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功依據(jù)力與速度的夾角是銳角還是鈍角來判斷典例示法例4(多選)如圖所示,圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,虛線是某帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可做出的正確判斷是()A.帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大(1)如何判斷帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的
19、受力方向?提示:沿電場(chǎng)線且指向軌跡凹側(cè).(2)帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度大小如何判斷?提示:依據(jù)電場(chǎng)線疏密判斷電場(chǎng)力大小,就可以判斷加速度大小嘗試解答選BCD.根據(jù)軌跡彎曲方向只能判斷出電場(chǎng)力方向,由于不知電場(chǎng)線方向,故無法判斷帶電粒子電性,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)電場(chǎng)線疏密知Ea>E»Fa>Fb,a點(diǎn)加速度大于b點(diǎn)加速度,C正確;速度大小通過電場(chǎng)力做功來判斷,由a到b電場(chǎng)力做負(fù)功,速度減小,D正確.總結(jié)升華電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系一般情況下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合,只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí),兩者才會(huì)重合:(1)電場(chǎng)線為直線;(2)電荷初速度為零或
20、速度方向與電場(chǎng)線平行;(3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向始終與電場(chǎng)力方向相同或相反跟蹤訓(xùn)練2017亳州模擬實(shí)線為三條未知方向的電場(chǎng)線,從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子,a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受靜電力作用),則(A.a一定帶正電,b一定帶負(fù)電B.靜電力對(duì)a做正功,對(duì)b做負(fù)功C. a的速度將減小,b的速度將增大D. a的加速度將減小,b的加速度將增大答案D解析a、b兩個(gè)帶電粒子在M點(diǎn)以相同速度飛出,受電場(chǎng)力方向相反,但不知電場(chǎng)線方向,無法判斷哪個(gè)粒子帶正電,哪個(gè)粒子帶負(fù)電,A錯(cuò)誤;電場(chǎng)力方向與速度方向夾角都小于90°,電場(chǎng)力對(duì)a、b均做正功,速
21、度都將增大,B、C錯(cuò)誤;a向電場(chǎng)線越來越稀疏處運(yùn)動(dòng),b向電場(chǎng)線越來越密集處運(yùn)動(dòng),故a的加速度減小,b的加速度增大,D正確.考點(diǎn)5帶電體的力電綜合問題解題技巧【考點(diǎn)解讀解決力、電綜合問題的一般思路(確定研究對(duì)象)d一個(gè)帶電體或幾個(gè)帶電體構(gòu)成的系統(tǒng))(兩大分析管動(dòng)分晰選川規(guī)律列方程式求解(運(yùn)動(dòng)情況,反映受力情況(平衡條件:牛頓第二定律二動(dòng)能定理典例示法例52017湖南衡陽模擬(多選)如圖所示,傾角為。的絕緣斜面固定在水平面上,當(dāng)質(zhì)量為m、電荷量為+q的滑塊沿斜面下滑時(shí),在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知滑塊受到的電場(chǎng)力小于滑塊的重力.則下列說法不正確的是()A.若滑塊勻速下滑,加上豎直向上的
22、電場(chǎng)后,滑塊將減速下滑B.若滑塊勻速下滑,加上豎直向下的電場(chǎng)后,滑塊仍勻速下滑C.若滑塊勻減速下滑,加上豎直向上的電場(chǎng)后,滑塊仍減速下滑,但加速度變大D.若滑塊勻加速下滑,加上豎直向下的電場(chǎng)后,滑塊仍以原加速度加速下滑加上電場(chǎng)后,怎樣判斷滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?提示:對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由毛t塊的受力情況判定嘗試解答選ACD.若滑塊勻速下滑,則有mgsin。=mgos。,當(dāng)加上豎直向上的電場(chǎng)后,電場(chǎng)力為F,沿斜面方向,(mg-F)sin0=4mgF)cos。,受力仍平衡,則滑塊仍勻速下滑,故A錯(cuò)誤,B正確;若滑塊勻減速下滑,則有mgsin0<mcos6,加速度大小為a1=g(國os。一sin機(jī)加
23、上豎直向上的電場(chǎng)后,沿斜面方向,(mgF)sin0<MmgF)cos0,加速度大小為ai'=mg_FI3s°_sin!La1,c錯(cuò)m誤;若滑塊勻加速下滑,則有mgsin8>mcos6,加速度大小為a2=g(sin0-國os0),加上豎直向下的電場(chǎng)后,在沿斜面方向,(mg+F)sin2Mmg+F)cos0,滑塊仍勻加速下滑.加速度為a2=(mg+F(sin0os。叢7m-一>a2.即加速度增大,D錯(cuò)誤.總結(jié)升華處理力電綜合問題(1)受力分析是關(guān)鍵,畫出受力分析圖,找準(zhǔn)力與力之間的關(guān)系,并由此推斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);或由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推出受力情況.(2)根據(jù)題目的所求問題
24、靈活選用物理規(guī)律與時(shí)間、加速度有關(guān)的首先選用牛頓運(yùn)動(dòng)定律僅與t有關(guān)的可選動(dòng)量定理.與時(shí)間、加速度無關(guān)的首先選用動(dòng)能定理或能量守恒定律,其次考慮動(dòng)量守恒定律跟蹤訓(xùn)練如圖所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0X105N/C>與水平方向成0=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5X10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0X106C,質(zhì)量m=1.0X10-2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N由靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量k=9.0X109Nm2/C2,取g=10m/s2)問:(1)
25、小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度hi為多少?答案(1)3.2m/s2(2)0.9m解析(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力,沿桿方向運(yùn)動(dòng),如圖由牛頓第二定律得mgkQqqEsin0=makQqqEsin0解得a=gL2mm代入數(shù)據(jù)得a=3.2m/s2.(2)小球B速度最大時(shí)合力為零,即kQq1.八-2+qEsin0=mg,h1解得h1=lkQqmmgqEsin代入數(shù)據(jù)解得h1=0.9m.13建模提能5三點(diǎn)電荷平衡模型1 .建模條件兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)為零,或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫侖力必須大小相等、方向相反.2 .模型特點(diǎn)“三
26、點(diǎn)共線”三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上.“兩同夾異”正負(fù)電荷相互間隔.“兩大夾小”中間電荷的電荷量最小.“近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷.典題例證如圖所示三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3在同一條直線上,42和。的距離為41和42距離的兩倍,每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力為零,由此可以判定,三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比qi:q2:q3為()(1(12A.(9):4:(36)D.326"兩同夾異"可知,qi和q3為同種電荷,它們與q2為異種C.(-3):2:(-6)答案A解析由三點(diǎn)電荷平衡模型的特點(diǎn)電荷,設(shè)q1和q2距離為r,則q2和q3的距離為2r,對(duì)于q1有歲=器,則有對(duì)q3有裁二等,所以新名師點(diǎn)睛9,再考慮到各電荷的電性,4
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