2019-2020年高中物理 第一章 靜電場 1.4 電場力的性質(zhì)學(xué)案新人教版選修3-1

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1、2019-2020年高中物理第一章靜電場1.4電場力的性質(zhì)學(xué)案新人教版選修3-11.理解電場強(qiáng)度的兩個(gè)公式，知道它們的區(qū)別.2.會(huì)分析兩等量同種電荷和兩等量異種電荷的電場分布.3.會(huì)由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分析帶電粒子的受力方向和所在處的電場方向.4.會(huì)解答庫侖力作用下帶電體的平衡問題和加速問題．【例題與變式】一、場強(qiáng)公式E＝與E＝k的比較電場強(qiáng)度是由電場本身決定的，E＝是利用比值定義的電場強(qiáng)度的定義式，q是試探電荷，E的大小與q無關(guān)．E＝k是點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式，Q為場源電荷的電荷量，E的大小與Q有關(guān)．例1　關(guān)于電場強(qiáng)度E，

2、下列說法正確的是(　　)A．由E＝知，若q減半，則該處電場強(qiáng)度為原來的2倍B．由E＝k知，E與Q成正比，而與r2成反比C．由E＝k知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上，各處場強(qiáng)均相同D．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是該點(diǎn)正電荷受到的靜電力的方向二、兩個(gè)等量點(diǎn)電荷周圍的電場1．等量同號點(diǎn)電荷的電場：(1)兩點(diǎn)電荷連線上，中點(diǎn)處場強(qiáng)為零，向兩側(cè)場強(qiáng)逐漸增大．(2)兩點(diǎn)電荷連線中垂線上由中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)，場強(qiáng)先變大后變?。?．等量異號點(diǎn)電荷的電場：(1)兩點(diǎn)電荷連線上，沿電場線方向場強(qiáng)先變小再變大，中點(diǎn)處場強(qiáng)最?。?2)兩點(diǎn)電荷連線的中

3、垂線上電場強(qiáng)度方向都相同，總與中垂線垂直且指向負(fù)點(diǎn)電荷一側(cè)．沿中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，場強(qiáng)一直減小，中點(diǎn)處場強(qiáng)最大．例2　兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)，a點(diǎn)在連線的中垂線上，若在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，如圖1所示，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　)圖1A．電子在從a向O運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越大，速度越來越大B．電子在從a向O運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C．電子運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，加速度為零，速度最大D．電子通過O后，速度越來越小，加速度越來越大，一直到速度為零三、電場線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌

4、跡的綜合分析1．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：合力在軌跡曲線的內(nèi)側(cè)，速度方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線．2．由運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲情況結(jié)合電場線確定電場力的方向；由電場力和電場線的方向可判斷電荷的正負(fù)；由電場線的疏密程度可確定電場力的大小，再根據(jù)牛頓第二定律F＝ma可確定電荷加速度大?。?　如圖2所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒子通過電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受靜電力作用，根據(jù)此圖可以作出的判斷是(　　)圖2A．帶電粒子所帶電荷的符號B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C．帶電

5、粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向四、電場中的平衡與加速1．同一直線上三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題．同一直線上的三個(gè)自由點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)時(shí)，每個(gè)電荷受到的合力均為零，根據(jù)平衡方程可得，點(diǎn)電荷間的關(guān)系為：“兩同夾異”、“兩大夾小”、“近小遠(yuǎn)大”．2．不共線力作用下的平衡問題帶電體在多個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，物體所受合外力為零，因此可用共點(diǎn)力平衡的知識分析，常用的方法有正交分解法、合成法等．3．帶電粒子在電場中的加速問題．與力學(xué)問題分析方法完全相同，帶電體的受力仍然滿足牛頓第二定律，在進(jìn)行受力

6、分析時(shí)不要漏掉電場力(靜電力)．例4　如圖3所示，帶電荷量分別為＋q和＋4q的兩點(diǎn)電荷A、B，相距L，問：圖3(1)若A、B固定，在何處放置點(diǎn)電荷C，才能使C處于平衡狀態(tài)？(2)在(1)中的情形下，C的電荷量和電性對C的平衡有影響嗎？(3)若A、B不固定，在何處放一個(gè)什么性質(zhì)的點(diǎn)電荷，才可以使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)？變式1　如圖4所示，光滑斜面傾角為37°，一帶正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當(dāng)沿水平方向加如圖所示的勻強(qiáng)電場時(shí)，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時(shí)刻開始，電場強(qiáng)度變化為原來的，求：圖4(1)

7、原來的電場強(qiáng)度；(2)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度．【目標(biāo)檢測】1．(對場強(qiáng)公式的理解)下列關(guān)于電場強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式E＝和E＝的敘述，正確的是(　　)A．E＝是電場強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量B．E＝是電場強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量，它適用于任何電場C．E＝是點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強(qiáng)電場D．從點(diǎn)電荷場強(qiáng)計(jì)算式分析庫侖定律的表達(dá)式F＝k，式是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的場強(qiáng)大小，而是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場在

8、q2處場強(qiáng)的大小2.(兩個(gè)等量點(diǎn)電荷周圍的電場)如圖5所示，一帶負(fù)電粒子沿等量異種點(diǎn)電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過，重力不計(jì)，則帶電粒子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是(　　)圖5A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右3．(電場線與