《三维设计》新课标高考物理一轮总复习课件 第六章 静电场第1单元 电场力的性质(72张ppt).ppt

(2)三个自由点电荷的平衡问题： ①条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。 ②规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”——正负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。 图6－1－7 [答案]　C 分析点电荷平衡问题的方法步骤 点电荷的平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了一个库仑力或电场力。具体步骤如下： (1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”； (3)列平衡方程(F合＝0或Fx＝0，Fy＝0)。 电场强度的计算与叠加 1.场强的公式 2．电场的叠加 (1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和。 (2)计算法则：平行四边形定则。 [例2]　如图6－1－8所示，位于正方 形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、 C、D，四个点电荷的带电量均为q，其中 点电荷A、C带正电，点电荷B、D带负电， 试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点处的电场强度的大小和方向。 [审题指导] 第一步：抓关键点 图6－1－8 四电荷在中心轴线P上产生的场强大小相等 P点处在中心轴线上 四个电荷在中心轴线上产生的场强大小相等 电荷电量相等 电荷所在位置关于中心O对称；电荷到中心轴上同一点距离相等 电荷处在正方形四个顶点上 获取信息 关键点 第二步：找突破口 要求P点场强的大小和方向，先求出各点电荷在P点产生的场强的大小和方向，再利用平行四边形定则和矢量的对称性求解。 [尝试解题]　 四个点电荷各自在P点的电场强度EA、EB、EC、ED如图所示，根据对称性可知，EA、EC的合场强E1沿OP向外，EB、ED的合场强E2沿OP指向O，由对称性可知，E1、E2大小相等，所以P点的场强为零。 [答案]　场强为零 对电场线的理解及应用 1.孤立点电荷的电场 (1)正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内)。 (2)离点电荷越近，电场线越密(场强越大)； (3)以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，但方向不同。 2．两种等量点电荷的电场比较 O点最小，向外先 变大后变小 O点最大，向外 逐渐减小 沿中垂线由O点 向外场强大小 沿连线先变小，再变大 沿连线先变 小，再变大 连线上的场强大小 为零 最小，指向负 电荷一方 连线中点O处 的场强大小 等量同种点电荷 等量异种点电荷 比较 3．电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系 一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。 (1)电场线为直线； (2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； (3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行。 [例3]　静电除尘器是目前普遍采用的 一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板 是很长的条形金属板，图6－1－9中直线ab 为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正 电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘 带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，图6－1－10中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) (　　) 图6－1－9 图6－1－10 [尝试解题]　 因粉尘带负电，故带电粉尘所受电场力的方向与电场线的切线方向相反，轨迹上任何一点的切线方向为运动方向，若粒子做曲线运动，轨迹应出现在速度方向和力的方向所夹的区域内。从轨迹上找几个点判断一下，只有A项符合。故A项正确。 [答案]　A 电场线与轨迹判断方法 (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景