第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)課件

2023/8/2第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)2023/8/1第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)1一、電場力作用下的平衡1.共點力的平衡條件：物體所受_______________為零.2.處理平衡問題常用的數(shù)學(xué)知識和方法有直角三角形、相似三角形和____________法.選取研究對象時，要注意______法和_______法的靈活運用.外力的合力正交分解整體隔離一、電場力作用下的平衡1.共點力的平衡條件：物體所受____2【例1】如圖1所示，光滑水平面上相距為L的A、B兩個帶正電小球，電荷量分別為4Q和Q.要在它們之間引入第三個帶電小球C，使三個小球都只在電場力相互作用下而處于平衡，求：

圖1(1)小球C帶何種電荷？(2)C與A之間的距離x為多大？(3)C球的電荷量q為多大？【例1】如圖1所示，光滑水平面上相距為L的A、B兩個帶正電3第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)課件4同一直線上的三個自由點電荷都處于平衡狀態(tài)時，電荷間的關(guān)系為“兩同夾異”、“兩大夾小”、“近小遠(yuǎn)大”.同一直線上的三個自由點電荷都處于平衡狀態(tài)時，電荷間的關(guān)系為“5【例2】如圖2所示，真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷，質(zhì)量均為m，分別用絕緣細(xì)線懸掛于絕緣天花板上同一點，平衡時，B球偏離豎直方向θ角，A球豎直且與墻壁接觸，此時A、B兩球位于同一高度且相距L.求：圖2(1)每個小球帶的電荷量q；(2)B球所受繩的拉力FT；(3)墻壁對A球的彈力FN.【例2】如圖2所示，真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷，6第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)課件7第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)課件8二、兩等量電荷電場線的特點等量同種點電荷和等量異種點電荷的電場線的比較比較項目等量同種點電荷等量異種點電荷電場線分布圖二、兩等量電荷電場線的特點等量同種點電荷和等量異種點電荷的電9連線中點O處的場強為____連線上O點場強最_____，指向______電荷一方連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變______，再_______沿連線先變___，再變__沿中垂線由O點向外場強大小O點最_____，向外先變大后變小O點最______，向外逐漸減小關(guān)于O點對稱的A與A′、B與B′的場強等大_____向等大_____向零小負(fù)小變大小大小大反同連線中點O處的場強為____連線上O點場強最_____，指向10【例3】如圖3所示，a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷＋Q和－Q，c是線段ab的中心，d是ac的中點，e是ab的垂直平分線上的一點，將一個正點電荷先后放在d、c、e點，它所受的電場力分別為Fd、Fc、Fe，則下列說法中正確的是(

)圖3【例3】如圖3所示，a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷＋11A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B.Fd、Fc的方向水平向右，F(xiàn)e的方向豎直向上C.Fd、Fe的方向水平向右，F(xiàn)c＝0D.Fd、Fc、Fe的大小都相等A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右12解析根據(jù)場強疊加原理，等量異種點電荷連線及中垂線上的電場線分布如圖所示，d、c、e三點場強方向都是水平向右，正點電荷在各點所受電場力方向與場強方向相同可得到A正確，B、C錯誤；連線上場強由a到b先減小后增大，中垂線上由O到無窮遠(yuǎn)處逐漸減小，因此O點場強是連線上最小的(但不為0)，是中垂線上最大的，故Fd＞Fc＞Fe，故D錯誤.答案

A解析根據(jù)場強疊加原理，等量異種點電荷連線及中垂線上的電場線13三、電場線與運動軌跡1.物體做曲線運動的條件：合力在軌跡曲線的______側(cè)，速度方向沿軌跡的________方向.2.由軌跡的彎曲情況結(jié)合電場線確定電場力的_______；由電場力和電場線的方向可判斷電荷的_______；由電場線的疏密程度可確定電場力的__________，再根據(jù)牛頓第二定律F＝ma可判斷運動電荷加速度的大小.內(nèi)切線方向正負(fù)大小三、電場線與運動軌跡1.物體做曲線運動的條件：合力在軌跡曲線14【例4】如圖4所示，實線為電場線(方向未畫出)，虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一條曲線.下列判斷正確的是(

)A.電場線MN的方向一定是由N指向MB.帶電粒子由a運動到b的過程中速度一定逐漸減小C.帶電粒子在a點的速度一定小于在b點的速度D.帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度圖4【例4】如圖4所示，實線為電場線(方向未畫出)，虛線是一帶電15解析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(nèi)側(cè)，所以粒子所受電場力一定是由M指向N，但是由于粒子的電荷性質(zhì)不清楚，所以電場線的方向無法確定，故A錯誤；粒子從a運動到b的過程中，電場力與速度成銳角，粒子做加速運動，速度增大，故B錯誤，C正確；b點的電場線比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，故D錯誤.答案C解析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16電場線決定力(或加速度)的方向，軌跡顯示速度的方向，注意電場力的方向指向軌跡內(nèi)側(cè).電場線決定力(或加速度)的方向，軌跡顯示速度的方向，注意電場17針對訓(xùn)練一帶負(fù)電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的.關(guān)于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點的切線)(

)針對訓(xùn)練一帶負(fù)電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運18答案D解析負(fù)電荷所受的電場力與電場強度方向相反，曲線運動中質(zhì)點所受的合力(本題是電場力)方向指向軌跡的凹側(cè).所以選項D正確.答案D19四、電場力與牛頓第二定律的結(jié)合圖5四、電場力與牛頓第二定律的結(jié)合圖520(1)原來的電場強度；(2)小物塊運動的加速度；(3)小物塊2s末的速度和2s內(nèi)的位移.(1)原來的電場強度；21第一章習(xí)題課：電場力的性質(zhì)課件22應(yīng)用牛頓運動定律求解帶電體在電場中的加速運動問題，與在力學(xué)中的應(yīng)用完全一致：做好受力情況分析和運動過程分析；列牛頓運動定律方程和運動學(xué)方程，只是多分析了一個電場力.應(yīng)用牛頓運動定律求解帶電體在電場中的加速運動問題，與在力學(xué)中231.(電場力作用下的平衡)如圖6所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球A、B、C(可視為點電荷)，三小球在一條直線上均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下判斷正確的是(

)圖61.(電場力作用下的平衡)如圖6所示，光滑絕緣水平面上有三個24A.A對B的電場力一定是引力B.A對B的電場力可能是斥力C.A的電荷量可能比B少D.C的電荷量一定比B少答案

A解析三小球在一條直線上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A、C一定是同種電荷，A、B一定是異種電荷，即“兩同夾異”，另外，A和C的電荷量一定大于B的電荷量，即“兩大夾小”，選項A正確.A.A對B的電場力一定是引力答案A252.(兩等量電荷電場的特點)(多選)如圖7所示，兩個帶等量負(fù)電荷的小球A、B(可視為點電荷)，被固定在光滑的絕緣水平面上，P、N是小球A、B連線的中垂線上的兩點，且PO＝ON.現(xiàn)將一個電荷量很小的帶正電的小球C(可視為質(zhì)點)由P點靜止釋放，在小球C向N點運動的過程中，下列關(guān)于小球C的說法可能正確的是(

)圖72.(兩等量電荷電場的特點)(多選)如圖7所示，兩個帶等量負(fù)26A.速度先增大，再減小B.速度一直增大C.加速度先增大再減小，過O點后，加速度先減小再增大D.加速度先減小，再增大答案

AD解析在AB的中垂線上，從無窮遠(yuǎn)處到O點，電場強度先變大后變小，到O點變?yōu)榱?，故正電荷受電場力沿連線的中垂線運動時，電荷的加速度先變大后變小，速度不斷增大，在O點加速度變?yōu)榱?，速度達(dá)到最大；由O點到無窮遠(yuǎn)處時，速度變化情況與另一側(cè)速度的變化情況具有對稱性.如果P、N相距很近，加速度則先減小，再增大.A.速度先增大，再減小273.(電場線與運動軌跡)(多選)一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖8中虛線所示.不計粒子所受重力，則(

)圖8A.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.粒子的初速度不為零3.(電場線與運動軌跡)(多選)一帶電粒子從電場中的A點運動28答案BCD解析帶電粒子所受合外力(即電場力)指向軌跡內(nèi)側(cè)，知電場力方向向左，粒子帶負(fù)電荷，故A項錯誤；根據(jù)EA＞EB，知B項正確；粒子從A到B受到的電場力為阻力，C項正確；由圖可知，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BCD294.(電場力與牛頓第二定律的結(jié)合)如圖9所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為1.0×10－2kg，所帶電荷量為＋2.0×10－8C.現(xiàn)加一水平方向的