人教版高中物理必修第3册 第十章 静电场中的能量 章末小结与素养评价.pptVIP

主干知识成体系

2．在分析带电粒子在等效场中的运动问题时，一定要明确以下有关等效重力场中的几个重要概念，具体对应如下：等效重力场重力场、电场叠加而成的复合场等效重力重力、电场力的合力等效重力加速度等效重力与带电粒子质量的比值等效“最低点”带电粒子做圆周运动时，由圆心沿合力方向与圆周交点的位置等效“最高点”带电粒子做圆周运动时与等效“最低点”关于圆心对称的位置等效重力势能等效重力大小与带电粒子沿等效重力场方向“高度”的乘积

【针对训练】1．(2021·湖北龙泉中学月考)如图10--3所示，一绝缘细圆环半径为r，环面处于竖直面内，匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一带电荷量为＋q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，小球所受电场力和重力大小相等。小球经过A点时速度的方向向上恰与电场垂直。重力加速度为g。图10--3

(1)若小球经过A点时，圆环与小球间无力的作用，小球经过A点时的速度大小vA是多大？(2)要使小球能运动到与A点对称的B点，小球在A点的速度至少是多大？(3)在保证小球恰好做圆周运动的前提下，小球对轨道的最大压力是多大？

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小。(2)为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。

创新应用提素养一、在生产生活中的应用1.心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图10--5是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至9.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为0。下列说法正确的是()

A．若充电至4.5kV，则该电容器的电容为7.5μFB．充电至9.0kV时，该电容器所带电荷量是0.27CC．这次放电有0.135C的电荷量通过人体组织D．这次放电过程中通过人体组织的电流恒为67.5A

2.医用口罩的熔喷布经过驻极处理可增加静电吸附作用，其中一类吸附过程可作如图10--6简化：经过驻极处理后某根绝缘纤维带有正电荷，其附近a点处的初速度平行于该段直纤维且带负电的颗粒被吸附到纤维上b点，忽略其他电场影响，则()A．颗粒做匀变速曲线运动B．颗粒受到的电场力恒定C．颗粒的电势能逐渐减小D．a点的电势比b点的高

解析：带电的绝缘纤维产生的电场为非匀强电场，故颗粒受到的电场力为变力，做非匀变速曲线运动，故A、B错误；由于颗粒带负电，绝缘纤维带正电，因此电场力对颗粒做正功，电势能减小，故C正确；由于绝缘纤维带正电，故b点电势高于a点，故D错误。答案：C

3.(多选)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图10--7所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称。下列说法正确的是()A．A点电势低于B点电势B．A点电场强度小于C点电场强度C．烟尘颗粒在A点的动能大于在B点的动能D．烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能图10--7

解析：由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，故A正确；由题图可知，A点电场线比C点密集，因此A点电场强度大于C点电场强度，故B错误；烟尘颗粒，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，故C错误；烟尘颗粒从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，故D正确。答案：AD

二、创新科技中的应用4．如图10--8所示为我国自主研发、全球首创的“超级电容器”，这种电容器安全性高，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十二年，且容量超大(达到9500F)，能够在10s内完成充电。则该“超级电容器”()图10--8A．