云南省德宏州梁河縣高中物理 第一章 靜電場 1.4 電場力的性質(zhì)學案無答案新人教版選修31

1、學案1.4習題課：電場力的性質(zhì) 1.理解電場強度的兩個公式，知道它們的區(qū)別.2.會分析兩等量同種電荷和兩等量異種電荷的電場分布.3.會由粒子的運動軌跡分析帶電粒子的受力方向和所在處的電場方向.4.會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、場強公式e與ek的比較電場強度是由電場本身決定的，e是利用比值定義的電場強度的定義式，q是試探電荷，e的大小與q無關(guān)ek是點電荷電場強度的決定式，q為場源電荷的電荷量，e的大小與q有關(guān)例1關(guān)于電場強度e，下列說法正確的是()a由e知，若q減半，則該處電場強度為原來的2倍b由ek知，e與q成正比，而與r2成反比c由ek知，在以q為球心，以r為

2、半徑的球面上，各處場強均相同d電場中某點的場強方向就是該點正電荷受到的靜電力的方向二、兩個等量點電荷周圍的電場1等量同號點電荷的電場： (1)兩點電荷連線上，中點處場強為零，向兩側(cè)場強逐漸增大(2)兩點電荷連線中垂線上由中點到無限遠，場強先變大后變小2等量異號點電荷的電場：(1)兩點電荷連線上，沿電場線方向場強先變小再變大，中點處場強最小(2)兩點電荷連線的中垂線上電場強度方向都相同，總與中垂線垂直且指向負點電荷一側(cè)沿中垂線從中點到無限遠處，場強一直減小，中點處場強最大例2兩個帶等量正電荷的點電荷，o點為兩電荷連線的中點，a點在連線的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖1所示，關(guān)于電子的

3、運動，下列說法正確的是()圖1a電子在從a向o運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大b電子在從a向o運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大c電子運動到o時，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動軌跡的綜合分析1物體做曲線運動的條件：合力在軌跡曲線的內(nèi)側(cè)，速度方向沿運動軌跡的切線2由運動軌跡的彎曲情況結(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；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fma可確定電荷加速度大小例3如圖2所示，直線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒

4、子通過電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上兩點若帶電粒子運動中只受靜電力作用，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兩點的受力方向c帶電粒子在a、b兩點的加速度何處大d帶電粒子在a、b兩點的加速度方向四、電場中的平衡與加速1同一直線上三個自由點電荷的平衡問題同一直線上的三個自由點電荷都處于平衡狀態(tài)時，每個電荷受到的合力均為零，根據(jù)平衡方程可得，點電荷間的關(guān)系為：“兩同夾異”、“兩大夾小”、“近小遠大”2不共線力作用下的平衡問題帶電體在多個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

5、的加速問題與力學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，在進行受力分析時不要漏掉電場力(靜電力)例4如圖3所示，帶電荷量分別為q和4q的兩點電荷a、b，相距l(xiāng)，問：圖3(1)若a、b固定，在何處放置點電荷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，在何處放一個什么性質(zhì)的點電荷，才可以使三個點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，當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻開始，電場強度變化為原來的，求：圖

6、4(1)原來的電場強度；(2)物塊運動的加速度【目標檢測】1(對場強公式的理解)下列關(guān)于電場強度的兩個表達式e和e的敘述，正確的是()ae是電場強度的定義式，f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be是電場強度的定義式，f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ce是點電荷場強的決定式，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強電場d從點電荷場強計算式分析庫侖定律的表達式fk，式是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，而是點電荷q1產(chǎn)生的電場在q2處場強的大小2.(兩個等量點電荷周圍的電場)如圖5所示，一帶負電粒子沿等量異種點電荷的中垂

7、線由aob勻速飛過，重力不計，則帶電粒子所受另一個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(電場線與帶電粒子的運動軌跡)a、b是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從a點沿電場線運動到b點，其vt圖象如圖6所示則此電場的電場線分布可能是()圖64(三個自由電荷的平衡)兩個點電荷分別固定在左右兩側(cè)，左側(cè)電荷帶電荷量為q1，右側(cè)電荷帶電荷量為q2，且q14q2，另取一個可自由移動的點電荷q，放在q1和q2的連線上，欲使q平衡，則q的帶電性質(zhì)及所處位置可能為()a負

8、電，放在q1的左方 b負電，放在q2的右方c正電，放在q1的左方 d正電，放在q2的右方5.(電場中的平衡問題)一根長為l的絕緣絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖7所示，絲線與豎直方向成37°角，重力加速度為g，求：圖7(1)小球受到的靜電力大??；(2)勻強電場電場強度的大小【課后鞏固】1真空中，帶電荷量為q的點電荷產(chǎn)生的電場中，在距離點電荷r處放置一試探電荷，若試探電荷電荷量為q，則該處的場強大小為()a0b.c.d與放在該點的試探電荷有關(guān)系2三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑球1的帶電荷量為q，球2的

9、帶電荷量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為f.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時球1、2之間作用力的大小仍為f，方向不變由此可知()an3 bn4cn5 dn63.如圖2所示，a、b、c、d、e是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除a點處的電荷量為q外，其余各點處的電荷量均為q，則圓心o處()圖2a場強大小為，方向沿oa方向b場強大小為，方向沿ao方向c場強大小為，方向沿oa方向d場強大小為，方向沿ao方向4.ab和cd為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為o.將電荷量分別為q和q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于a

10、b對稱且距離等于圓的半徑，如圖3所示要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷q，則該點電荷q()圖3a應放在a點，q2q b應放在b點，q2qc應放在c點，qq d應放在d點，qq5.如圖4所示，m、n和p是以mn為直徑的半圓弧上的三點，o點為半圓弧的圓心，mop60°.電荷量相等、電性相反的兩個點電荷分別置于m、n兩點，這時o點電場強度的大小為e1；若將n點處的點電荷移至p點，則o點的場強大小變?yōu)閑2.e1與e2之比為()圖4a12 b21c2 d46.某靜電場中的電場線如圖5中實線所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由m運動到n，以下說

11、法正確的是()圖5a粒子必定帶正電荷b粒子必定帶負電荷c粒子在m點的加速度大于它在n點的加速度d粒子在m點的加速度小于它在n點的加速度7.一帶電粒子從電場中的a點運動到b點，軌跡如圖6中虛線所示，電場線如圖中實線所示，不計粒子所受重力，則()圖6a粒子帶正電荷b粒子加速度逐漸減小c粒子在a點的速度大于在b點的速度d粒子的初速度不為零8.如圖7所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a、b、c(均可視為點電荷)，三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下處于靜止狀態(tài)，則以下判斷正確的是()圖7aa對b的靜電力一定是引力ba對b的靜電力可能是斥力ca的電荷量可能比b的少da的電荷量一定比b的多9.如圖8所示，可視為點電荷的小物體a、b分別帶負電和正電，b固定，其正下方的a靜止在絕緣斜面上，則a受力個數(shù)可能為()圖8a2 b3c4 d510.如圖10所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為1.0×102 kg，所帶電荷量為2.0×108 c現(xiàn)加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與豎直線成30°角，繩長l0.2 m，求：(重力加速度g的大小取10 m/s2)圖10(1)這個勻強電場的電場強度大小(2)突然剪斷輕繩，小球做什么運動？加速度大小和方向如何？6edbc