1、習題課:庫侖定律和電場強度,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,靜電力作用下帶電體的平衡和加速問題 光滑絕緣水平面如圖所示,圖甲中放置兩個帶電小球,圖乙中放三個帶電小球,請思考:如果沒有其他力的作用,甲圖中的兩個帶電小球能靜止在光滑水平面上嗎?乙圖中的三個帶電小球能靜止在光滑水平面上嗎?,要點提示:只存在兩個帶電小球的情況下,對任一個小球來說,水平方向只受到一個庫侖力,受的合力不可能為零,不會靜止在光滑水平面上,只能做變速運動;若是三個小球,水平方向每個小球受到其他兩個小球的兩個作用力有可能平衡,小球可能會靜止在光滑水平面上。,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,

2、當堂檢測,庫侖力作用下的平衡和加速問題的處理方法 與純粹的力學問題一樣,具體思路是確定研究對象,選整體或某個帶電體;受力分析,按照先場力(重力、庫侖力)和已知力,后彈力、摩擦力次序分析;運動分析;由牛頓第二定律列式求解。,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,【例題1】如圖所示,電荷量分別為+q和+4q的兩點電荷A、B,相距L,問: (1)若A、B固定,在何處放置點電荷C,才能使C處于平衡狀態(tài)? (2)在(1)中的情形下,C的電荷量和電性對C的平衡有影響嗎? (3)若A、B不固定,在何處放一個什么性質的點電荷,才可以使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)?,探究一,探究二,問題探究,名師

3、精講,典例剖析,當堂檢測,解析:(1)由平衡條件,對C進行受力分析,C應在AB的連線上且在A的右邊,設與A相距r,則,答案:見解析,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,共線的三個點電荷在靜電力作用下平衡的特點 1.平衡條件:每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等,方向相反。 2.平衡規(guī)律可概括為: “三點共線”三個點電荷分布在同一條直線上; “兩同夾異”正負電荷相互間隔; “兩大夾小”中間電荷的電荷量最小; “近小遠大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷。 3.只要其中兩個點電荷平衡,第三個點電荷一定平衡,只需根據(jù)平衡條件對其中的兩個電荷列式即可,且三個點電荷的電荷量滿足,探究一

4、,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,帶電粒子的運動軌跡問題 如圖所示,實線為電場線(方向未畫出),虛線ab是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡,軌跡為一條拋物線。請思考回答下列問題: (1)電場線MN的方向可以判斷嗎?能的話,方向向哪? (2)帶電粒子在a點的加速度和在b點的加速度哪個大? (3)帶電粒子在a點的加速度和在b點的速度哪個大?,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,要點提示:(1)由于該粒子只受電場力作用且做曲線運動,物體所受外力指向軌跡內側,所以粒子所受電場力一定是由M指向N,由于粒子帶負電,所以電場線MN的方向由N指向M。(2)b點的電場

5、線比a點的密,所以帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度。(3)若粒子從a運動到b,電場力與速度成銳角,粒子做加速運動,速度增大,帶電粒子在b點的速度較大;若粒子從b運動到a,電場力與速度成鈍角,粒子做減速運動,速度減小,仍是帶電粒子在b點的速度較大。,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,帶電粒子的運動軌跡問題分析方法 1.合力方向與速度方向:合力指向軌跡曲線的內側,速度方向沿軌跡的切線方向。 2.分析方法: (1)由軌跡的彎曲情況結合電場線確定電場力的方向。 (2)由電場力和電場線的方向可判斷電荷的正負。 (3)由電場線的疏密程度可確定電場力的大小,再根據(jù)牛頓第二定律F

6、=ma可判斷電荷加速度的大小。 (4)根據(jù)力和速度的夾角可以判斷速度變大還是變小,從而確定不同位置的速度大小。,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,【例題2】(多選)如圖所示,帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況。一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示。若不考慮其他力,則下列判斷正確的是() A.若粒子是從A運動到B,則粒子帶正電;若粒子是從B運動到A,則粒子帶負電 B.不論粒子是從A運動到B,還是從B運動到A,粒子必帶負電 C.若粒子是從B運動到A,則其加速度減小 D.若粒子是從B運動到A,則其速度減小,探究一,探究二,問題探究,名師精講,典例剖析,當堂檢測,

7、解析:根據(jù)做曲線運動物體所受合外力指向曲線內側可知電場力與電場線的方向相反,所以不論粒子是從A運動到B,還是從B運動到A,粒子必帶負電,故A錯誤,B正確;電場線密的地方電場強度大,所以粒子在B點受到的電場力大,在B點時的加速度較大,若粒子是從B運動到A,則其加速度減小,故C正確;從B到A過程中電場力與速度方向成銳角,即做正功,動能增大,速度增大,故D錯誤。故選B、C。 答案:BC,探究一,探究二,1,2,3,當堂檢測,1.如圖所示,兩個點電荷,電荷量分別為q1=410-9 C和q2=-910-9 C,分別固定于相距20 cm的a、b兩點,有一個點電荷q放在a、b所在直線上且靜止不動,該點電荷所

8、處的位置是() A.在a點左側40 cm處B.在a點右側8 cm處 C.在b點右側20 cm處D.無法確定 解析:此電荷電性不確定,根據(jù)平衡條件,它應在q1點電荷的左側,設距q1距離為x,由 ,將數(shù)據(jù)代入,解得x=40 cm,故A項正確。 答案:A,探究一,探究二,1,2,3,當堂檢測,2.(多選)一帶電粒子從電場中的A點運動到B點,軌跡如圖中虛線所示。不計粒子所受重力,則() A.粒子帶正電荷 B.粒子加速度逐漸減小 C.A點的速度大于B點的速度 D.粒子的初速度不為零 解析:帶電粒子所受合外力(即靜電力)指向軌跡內側,知靜電力方向向左,粒子帶負電荷,故A項錯誤。根據(jù)EAEB,知B項正確。粒子從A到B受到的靜電力為阻力,C項正確。由題圖可知,粒子從A點運動到B點,速度逐漸減小,故粒子在A點速度不為零,D正確。 答案:BCD,探究一,探究二,1,2,3,當堂檢測,3.一根長為l的絕緣絲線吊