教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 分层作业5 非点电荷电场强度的求解 电场线和轨迹问题.ppt

第一章分层作业5非点电荷电场强度的求解电场线和轨迹问题

1234567891011A组必备知识基础练题组一非点电荷电场强度的求解1.如图所示,一电荷均匀分布的带正电的圆环,其半径为R,在垂直于圆环且过圆心O的轴线上有A、B两个点,lAO=3lBO=。A、B两点的电场强度大小之比为()B

1234567891011

12345678910112.如图所示,在一半径为R的圆周上均匀分布有N个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球电荷量为+4q,其余小球电荷量为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度()A.大小为E,方向沿AO连线斜向下C

1234567891011

1234567891011题组二电场线与带电粒子的运动轨迹问题3.将金属圆环接地后,把点电荷P放置在金属圆环附近,点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示,a、b、c、d均为电场中的点,下列说法正确的是()A.a点的电场强度大于b点的电场强度B.c点的电场强度小于d点的电场强度C.点电荷P带负电D.若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线运动到c点B

1234567891011解析根据电场线的疏密程度可知a点的电场强度小于b点的电场强度,c点的电场强度小于d点的电场强度,故A错误,B正确;电场线由点电荷P发出,所以P带正电,故C错误;由于图中电场线不是直线,所以试探电荷运动过程中所受电场力方向会时刻变化,试探电荷将做曲线运动,其所受电场力将指向轨迹的凹侧,且沿电场线切线方向,所以试探电荷不可能沿着电场线运动到c点,故D错误。

12345678910114.(2024重庆八中高二入学考试)如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负点电荷从A点由静止释放,仅在电场力的作用下从A点运动到B点,其运动的v-t图像如图乙所示。负点电荷从A运动到B的过程中,其所在电场的电场线分布可能是()C

1234567891011解析由题图乙可知,负点电荷从A到B做加速运动,结合负点电荷受电场力方向与电场强度方向相反的特点,可知电场线的方向为从B到A,故D错误;由题图乙可知,负点电荷做加速度逐渐减小的加速运动,因此该点电荷所受电场力越来越小,电场强度越来越小,而电场线密的地方电场强度大,则A处的电场线密,故A、B错误,C正确。

1234567891011题组三电场中的动力学问题5.一带负电荷的点电荷,只在电场力作用下沿曲线abc由a运动到c,已知点电荷的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()D

1234567891011解析根据从a运动到c,点电荷的速率是递减的,可知点电荷所受电场力方向与速度方向成钝角,又根据曲线运动条件,可知电场力指向轨迹弯曲的内侧,因负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,故D正确。

12345678910116.如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g。现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向成θ角。(1)求匀强电场的电场强度E的大小。(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向成θ角,求E的大小。

1234567891011(2)将电场方向顺时针旋转θ角,大小变为E后,电场力方向也顺时针转过θ角,大小为F=qE,此时电场力方向与细线垂直,由平衡条件得mgsinθ=qE,解

1234567891011B组关键能力提升练7.如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,A、B为垂线上的两点,到薄板的距离均为d。A

1234567891011

12345678910118.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度C.在a、b两点的速度大小关系vavbD.粒子一定由a点运动到b点B

1234567891011解析根据电场力指向曲线运动轨迹的凹侧知,粒子所受电场力方向向左,但由于电场线方向未知,因此无法判断粒子带电情况,A错误;电场线越密,电场强度越大,由题图知,a点的电场强度大,由牛顿第二定律知,粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度,B正确;假设粒子从a向b运动,粒子的速度方向沿轨迹的切线方向,可知电场力方向与粒子速度方向的夹角大于90°,电场力做负功,由动能定理知vavb,C错误;由题目所给条件无法判断粒子的运动方向,D错误。

1234567891011D

1234567891011解析根据对称性分析可得,三根