【金版学案】2015-2016学年高中物理 第一章 静电场章末总结 新人教版选修3-1.doc

【金版学案】2015-2016学年高中物理 第一章 静电场章末总结 新人教版选修3-1 第一部分　题型探究　　　　 　　　　　 　　　 　　　　静电力与平衡　把质量m的带负电小球A用绝缘细绳悬起若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A当两个带电小球在同一高度相距r时绳与竖直方向成α角．试求：(1)A球受到的绳子拉力多大？(2)A球带电荷量是多少？【思路点拨】(1)对小球A受力分析受重力、静电引力和绳子的拉力根据三力平衡求出绳子拉力；(2)根据库仑定律求出小球A的带电量．解析：(1)带负电的小球A处于平衡状态受到库仑力F′、重力mg以及绳子的拉力T的作用其合力为零．因此mg－T＝0－T＝0得T＝＝mg(2)根据库仑定律F′＝k所以A球带电荷量为q＝答案：(1)A球受到的绳子拉力F′＝mg(2)A球带电荷q＝小结：本题先根据平衡条件得到库仑力再根据库仑定律求出B球的带电量．针对性训练用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球并悬挂于同一点．已知两小球质量均为m当它们带上等量同种电荷时两细线与竖直方向的夹角均为θ如图所示．若已知静电力常量为k重力加速度为g.求：(1)小球所受拉力的大小；(2)小球所带的电荷量．解析：(1)对小球进行受力分析如图所示．设绳子对小球的拉力为T则T＝(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F则F＝mg又因为：F＝k＝2L所以Q＝2L. 答案：见解析粒子在电场中的运动　一带电的粒子射入一固定的点电荷Q形成的电场中沿图中虚线由a点运动到b点、b两点到点电荷的距离分别是r、r且r＞r若粒子只受电场力则在这一过程中(　　)粒子一定带正电荷电场力一定对粒子做负功 粒子在b点的电势一定高于a点的电势粒子在b点的加速度一定小于在a点的加速度【思路点拨】由于粒子运动的轨迹是远离电荷Q的所以可以判断它们应该是带同种电荷；再由电场力的方向和粒子运动的方向的关系可以判断做功的情况；根据电场线的疏密可以判断出场强的大小进而可以判断出电场力和加速度的大小．解析：由粒子的运动的轨迹可以判断出粒子和点电荷Q之间的作用力是互相排斥的所以它们应该是带同种电荷但不一定就是带正电荷所以错误．由于粒子和点电荷Q之间的作用力是互相排斥的而粒子是向着电荷运动的也就是库仑力的方向和粒子运动的B正确．由A的分析可知不能判断Q带的电荷的性质所以不能判断ab点的电势的高低所以错误．由于r＞r根据E＝k可以判断a点的场强要比b点小所以粒子在b点时受的电场力比较大加速度也就大所以错误．答案：小结：本题是对电场性质的考查根据粒子的运动的轨迹判断出粒子和电荷Q所带的电荷的性质针对性训练(多选)一带电粒子在正电荷形成的电场中运动轨迹如图所示的abcd曲线下列判断正确的是() A．粒子带负电粒子通过a点时的速度比通过b点时大粒子在a点受到的电场力比b点小粒子在a点时的电势能比b点大解析：轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向知电场力背离正电荷方向所以故错误．从a到b电场力做负功根据动能定理动能减小点动能大于b点动能则a点速度大于b点的速度．故正确．点的电场线比a点电场线密所以b点的电场强度大于a点的电场强度所以粒子在a点的电场力比b点小．故正确．从a到b电场力做负功电势能增加．所以a点的电势能小于b点的电势能．故错误．功能关系在电场中的运用　如图所示在点电荷＋Q的电场中有A、B两点将质子和α粒子(带电荷量是质子的2倍质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时它们速度大小之比为多少？解析：质子和α粒子都是正离子从A点释放后将受电场力作用加速运动到B点设AB间的电势差为U根据动能定理得：对质子：q＝　①对α粒子：q＝v　②由①②得＝＝答案：将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时它们的速度大小之比是针对性训练如图所示一电子(质量为m电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧在电场力B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场．若偏转电场的两极板间距为d板长为l求：(1)电子刚进入偏转电场时的速度v；(2)要使电子能从平行极板M、N间飞出两个极板间所能加的最大偏转电压U解析：(1)在加速电场中由动能定理有：＝－0①解①得：v＝(2)电子l＝vt　③垂直极板方向：y＝　④要飞出极板区：y≤　⑤联解③④⑤式得：U′≤即U′＝答案：见解析创新探究　有这样一种观点：有质量的物体都会在其周围空间产生引力场而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用这种情况可以与电场类比那么在地球产生的引力场中重力加速度可以与电场中下列哪个物理量相类比(　　)电势　 B．电势能　 C．电场强度　 D．电场力解析：本题的情境比较新引力场与电场是两个不同性质的场但有可比性．引力场的特点是对处于引力场的有F＝mg为重力加速度这是引力场