人教版高考物理一轮总复习精品课件 第7章 静电场 第1讲 静电场及其应用.ppt

训练突破3.如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度相同的是()C解析:图A中,由对称性可知a、b两点电场强度大小相等,方向相反,故A错误。图B中,由点电荷电场强度公式和矢量叠加可得a、b两点电场强度大小不相等,方向不同,故B错误。图C中,a、b两点在等量异种点电荷的中垂面上,且关于两电荷的连线对称,由等量异种点电荷的电场线分布特点可知a、b两点电场强度等大同向,故C正确。图D中,由点电荷电场强度公式和矢量叠加可得a、b两点电场强度大小相等,方向不同,故D错误。能力形成点3电场线的理解和应用(师生共研)整合构建1.电场线的应用(1)在同一电场里,电场线越密的地方电场强度越大。(2)电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。(3)沿电场线方向电势逐渐降低。(4)电场线和等势面在相交处互相垂直。2.电场线与轨迹问题判断(1)“运动与力两线法”——画出“速度”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力”(在初始位置电场线的切线方向)两个矢量,从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。(2)“三不知时要用假设法”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,若已知其中的任意一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知,则要用假设法分别讨论各种情况。【典例2】某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示,O、P、M、N为电场中的四个点,其中P和M在一条电场线上,则下列说法正确的是()A.M点的电场强度小于N点的电场强度B.M点的电势高于N点的电势C.将一负电荷由O点移到M点电势能增加D.将一正电荷由P点无初速度释放,仅在静电力作用下,可沿PM电场线运动到M点思维点拨根据电场线的疏密判断电场强度的大小,根据沿电场线方向电势降低判断电势高低,根据静电力方向判断做功正负,并可判定运动情况。C解析:电场线密的地方电场强度大,由题图可知M点电场线比N点的密,所以M点的电场强度大于N点的电场强度,故A错误。沿电场线方向电势降低,所以M点的电势低于N点的电势,故B错误。将一负电荷由O点移到M点静电力做负功,所以电荷的电势能增加,故C正确。一正电荷从P点由静止释放,该电荷所受的静电力是变力,据曲线运动的条件,该电荷并不能沿电场线运动到M点,故D错误。训练突破4.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出A、B两个带电粒子,仅在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则()A.A一定带正电,B一定带负电B.A的速度将减小,B的速度将增大C.A的加速度将减小,B的加速度将增大D.两个粒子的动能一个增大一个减小C解析:根据两粒子的偏转方向,可知两粒子带异种电荷,但无法确定其具体电性,选项A错误。由粒子受力方向与速度方向的关系,可判断静电力对两粒子均做正功,两粒子的速度、动能均增大,选项B、D错误。从两粒子的运动轨迹判断,A粒子经过的电场的电场线逐渐变稀,B粒子经过的电场的电场线逐渐变密,说明A的加速度减小,B的加速度增大,选项C正确。第三环节核心素养提升多种方法计算电场强度电场强度有三个公式:。在一般情况下可由上述公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场的电场强度时,上述公式无法直接应用。这时,如果转换思维角度,建构恰当的物理模型,灵活运用补偿法、微元法、对称法、等效法等方法,可以化难为易。考向1补偿法将有缺口的带电圆环补全为圆环,或将半球面补全为球面。【例1】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,lOM=lON=2R。已知M点的电场强度大小为E,则N点的电场强度大小为()A考向2微元法可将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷,每个微元电荷可看成点电荷,再利用公式和电场强度叠加原理求出合电场强度。【例2】如图所示,均匀带电圆环的电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的中心轴上的一点,O、P间距离为l,试求P点的电场强度。考向3对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使复杂电场的叠加计算问题大为简化。例如:如图所示,均匀带电的球壳在O点产生的电场强度,等效为弧BC产生的电场强度,弧BC产生的电场强度的方向,又等效为弧的中点M在O点产生的电场强度的方向。【例3】如图所示,边长为l的正六边形ABCDEF的5