第七章 第1講　電場(chǎng)力的性質(zhì)—2021高中物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案

1、第1講電場(chǎng)力的性質(zhì)ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知識(shí)梳理·自測(cè)鞏固知識(shí)點(diǎn)1電荷守恒定律1兩種電荷毛皮摩擦過的橡膠棒帶_負(fù)_電，絲綢摩擦過的玻璃棒帶_正_電。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，帶電的物體能吸引輕小物體。2元電荷最小的電荷量，其值為e_1.60×1019C_。其他帶電體的電荷量皆為元電荷的_整數(shù)_倍。3電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體_轉(zhuǎn)移_到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量_保持不變_。(2)起電方式：_摩擦起電_、_接觸起電_、感應(yīng)起電。(3)帶電實(shí)質(zhì)：物

2、體帶電的實(shí)質(zhì)是_得失電子_。知識(shí)點(diǎn)2庫(kù)侖定律1點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，當(dāng)帶電體本身的_形狀_和_大小_對(duì)研究的問題影響很小時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷。2庫(kù)侖定律知識(shí)點(diǎn)3電場(chǎng)強(qiáng)度及電場(chǎng)線1電場(chǎng)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生_力_的作用。2電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義式：E_，適用于_任何電場(chǎng)_，是矢量。單位：N/C或_V/m_。(2)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度：E_，適用于計(jì)算_真空_中的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。(3)方向：規(guī)定_正電荷_在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。(4)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的_矢量和_。3電場(chǎng)線(1)電場(chǎng)線是為了形象地描述電

3、場(chǎng)而引入的，是假想的、客觀不存在的，它有以下特點(diǎn)：電場(chǎng)線從_正電荷_或無限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無限遠(yuǎn)處或_負(fù)電荷_；電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線_越密_的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大；電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的_電場(chǎng)強(qiáng)度方向_；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸_降低_；電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處_相互垂直_。(2)幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線思考：(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬球接觸時(shí)，電荷量如何分配？(2)已知一條電場(chǎng)線如圖，能否比較任意兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小及電勢(shì)高低。(3)什么情況下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線重合？答案(1)平分(2)不能，能。(3)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡由帶電粒子受到的合外力和初速度決定

4、。帶電粒子在電場(chǎng)力作用下滿足下列條件，軌跡才能與電場(chǎng)線重合。電場(chǎng)線是直線。帶電粒子的初速度為零或不為零但速度方向與電場(chǎng)線平行。帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用或所受合外力的方向和電場(chǎng)線平行。思維診斷：(1)只有體積足夠小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷，大的帶電體不能看成點(diǎn)電荷。(×)(2)任何帶電體的帶電荷量都是元電荷量的整數(shù)倍。()(3)任意兩個(gè)帶電體間的庫(kù)侖力都可以用庫(kù)侖定律計(jì)算。(×)(4)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與放在該點(diǎn)的電荷所受靜電力成正比，與電荷的電荷量成反比。(×)(5)當(dāng)電場(chǎng)線是直線時(shí)，只受靜電力的電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合。(×)(6)當(dāng)電場(chǎng)線是曲線時(shí)

5、，初速為零且只受靜電力的電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合。(×)1如圖所示，不帶電導(dǎo)體B在靠近帶正電的導(dǎo)體A后，P端及Q端分別感應(yīng)出負(fù)電荷和正電荷，則以下說法正確的是(A)A若用導(dǎo)線將Q接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶負(fù)電B若用導(dǎo)線將Q接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶正電C若用導(dǎo)線將Q接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將不帶電D若用導(dǎo)線將P接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶正電解析導(dǎo)體B在帶正電的導(dǎo)體A附近時(shí)，導(dǎo)體B上的自由電子會(huì)向左端運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體B的左端因有了多余的電子而帶負(fù)電，右端因缺少電子而帶正電，用接地導(dǎo)線接導(dǎo)體的任何部位，右端的正電荷都會(huì)被中和，因此斷開導(dǎo)線，再

6、取走A，導(dǎo)體將帶負(fù)電，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2三個(gè)相同的金屬小球A、B、C，分別置于絕緣架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球A的帶電荷量為q，球B的帶電荷量為nq，球C不帶電且離球A和球B很遠(yuǎn)，此時(shí)球A、B之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球C先與球A接觸，再與球B接觸，然后將球C移至遠(yuǎn)處，此時(shí)A、B之間作用力的大小仍為F。由此可知(C)AnBn3CnDn6解析設(shè)A、B間距離為r，則Fk，C與A接觸后，它們帶的電荷量均為，C與B接觸后，它們帶的電荷量均為，故Fk，聯(lián)立兩式得n，只有選項(xiàng)C正確。3.如圖所示是某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況，下列說法正確的是(B)A這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B點(diǎn)

7、電荷q在A點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力大C負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線的切線方向D點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度小(不計(jì)重力)解析負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是從四周無窮遠(yuǎn)處不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，由題圖知EA>EB，又FqE，得FA>FB，故選項(xiàng)B正確；由a知，aF，而FE，EA>EB，所以aA>aB，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向與B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破考點(diǎn)一庫(kù)侖定律及庫(kù)

8、侖力作用下的平衡1對(duì)庫(kù)侖定律Fk的理解與計(jì)算(1)近似條件：在要求不很精確的情況下，空氣可近似當(dāng)作真空來處理。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們本身尺度時(shí)，可把帶電體看作點(diǎn)電荷。(2)計(jì)算方法：注意庫(kù)侖力是矢量，計(jì)算庫(kù)侖力可以直接運(yùn)用公式，將電荷量的絕對(duì)值代入公式，根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引來判斷作用力F是引力還是斥力。特別提醒：不可由r0時(shí)，得出F的結(jié)論，雖然從數(shù)學(xué)角度成立，但從物理角度分析，當(dāng)r0時(shí)，兩帶電體不能視為點(diǎn)電荷，公式已不適用。2解決庫(kù)侖力作用下平衡問題的方法步驟庫(kù)侖力作用下平衡問題的分析方法與純力學(xué)平衡問題的分析方法是相同的，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了電場(chǎng)力。具體步驟如下：

9、可以根據(jù)問題需要，選擇“整體法”或“隔離法”多了電場(chǎng)力(F或FqE)F合0或Fx0、Fy03“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問題(1)平衡的條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置。(2)例1 (2019·浙江模擬)A、B兩帶電小球，電荷量分別為q、9q，質(zhì)量分別為m1和m2，如圖所示，用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，靜止時(shí)A、B兩球處于同一水平線上，其中O點(diǎn)到A球的距離OA2L，AOB90°，OAB60°，C是AB連線上一點(diǎn)且在O點(diǎn)的正下方，帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，靜電力常量為k，則下列說法正確的是(C)A

10、A、B間的庫(kù)侖力大小FBA、B兩球的質(zhì)量之比為13CC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D若僅互換A、B兩球的帶電荷量，則A、B兩球位置將不再處于同一水平線上解析本題考查庫(kù)侖定律、物體平衡。由幾何關(guān)系可知，A、B間距為4L，根據(jù)庫(kù)侖定律，A、B之間的庫(kù)侖力大小為Fk，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)A、B受力分析如圖所示，對(duì)A球，F(xiàn)m1gtan 30°，對(duì)B球，F(xiàn)m2gtan 60°，兩者聯(lián)立得m1m231，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩個(gè)帶電小球A、B在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，大小分別是EAk，EBk，顯然C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，選項(xiàng)C正確；假如A、B兩個(gè)小球的電荷量交換(質(zhì)量不變)，通過受力分析可知，庫(kù)侖力不變， 質(zhì)量不變，因

11、此庫(kù)侖力、重力的比值保持不變，即A、B兩球?qū)⒗^續(xù)保持在同一水平線上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。類題演練1(2020·武漢調(diào)研)a、b、c三個(gè)點(diǎn)電荷僅在相互之間的靜電力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a所帶的電荷量為Q，b所帶的電荷量為q，且Q>q。關(guān)于電荷c，下列判斷正確的是(B)Ac一定帶負(fù)電Bc所帶的電荷量一定大于qCc可能處在a、b之間D如果固定a、b，仍讓c處于平衡狀態(tài)，則c的電性、電荷量、位置都將唯一確定解析根據(jù)點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力方向以及受力平衡來確定各自電性，可以得出三個(gè)點(diǎn)電荷若要平衡應(yīng)處于同一條直線上，處于兩端的點(diǎn)電荷的電性相同且與中間點(diǎn)電荷的電性相反，即“兩同夾一異”，又因?yàn)镼&g

12、t;q, 根據(jù)庫(kù)侖定律來確定電場(chǎng)力的大小，并由平衡條件確定各自電荷量的大小，因此一定為“兩大夾一小”，c所帶電荷量一定大于q，且c必須帶正電，在b的另一側(cè)，A、C錯(cuò)誤，B正確；如果固定a、b，因Q>q，則在a、b形成的靜電場(chǎng)中，只有b的另一邊僅存在一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，c放在此時(shí)受力平衡，因位置固定，c的電荷量和電性均不確定，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二電場(chǎng)強(qiáng)度的理解及應(yīng)用1場(chǎng)強(qiáng)公式的比較2電場(chǎng)的疊加(1)電場(chǎng)疊加：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為各電荷單獨(dú)在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。(2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則。3等量同種和等量異種電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的比較比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖

13、連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)連線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小(從左到右)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A、B與B的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向4.電場(chǎng)線的應(yīng)用例2 (2019·浙江學(xué)軍中學(xué)模擬)一邊長(zhǎng)為r的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，固定有3個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為q、q和2q，如圖，靜電力常量為k，則三角形中心處O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分別為(B)A，指向電荷量為2q的點(diǎn)電荷B，指向電荷量為2q的點(diǎn)電荷C，背離電荷量為2q的點(diǎn)電荷D，背離電荷量為2q的點(diǎn)電荷解析本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。O

14、點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)點(diǎn)電荷的距離均為lr，兩個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1E2k，根據(jù)對(duì)稱性和幾何知識(shí)得知兩個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為E12E1k；再與電荷量為2q的點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為EE12E3kkk，方向指向電荷量為2q的點(diǎn)電荷，故選B。方法技巧：電場(chǎng)疊加問題的分析思路電場(chǎng)中某點(diǎn)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)等于幾個(gè)場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。同一直線上的場(chǎng)強(qiáng)的疊加可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；不在同一直線上的兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，用平行四邊形定則求合場(chǎng)強(qiáng)。分析電場(chǎng)疊加問題的一般步驟是：(1)確定研究點(diǎn)的空間位置；(2)分析該處有幾個(gè)分電場(chǎng)，先計(jì)算出各

15、個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。(3)依次利用平行四邊形定則求出電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。類題演練2利用補(bǔ)償法求場(chǎng)強(qiáng)(2019·福建聯(lián)考)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球面頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OMON2R。已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為(A)AEBCEDE解析左半球面AB上的正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)等效為帶正電荷為2q的整個(gè)球面的電場(chǎng)和帶電荷q的右半球面的電場(chǎng)的合電場(chǎng)，則EE，E為帶電荷q的右半球面在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小。 帶電荷q的右半球面在M

16、點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與帶正電荷為q的左半球面AB在N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則ENEEE，則A正確。類題演練3利用微元法求場(chǎng)強(qiáng)如圖所示，均勻帶正電圓環(huán)所帶電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，P為垂直于圓環(huán)平面中心軸上的一點(diǎn)，OPL，試求P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。答案k沿OP方向解析設(shè)想將圓環(huán)看成由n個(gè)小段組成，當(dāng)n相當(dāng)大時(shí)，每一小段都可以看成點(diǎn)電荷，其所帶電荷量Q，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可求得每一小段帶電體在P處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E由對(duì)稱性知，各小段帶電體在P處場(chǎng)強(qiáng)E的垂直于中心軸的分量Ey相互抵消，而其軸向分量Ex之和即為帶電環(huán)在P處的場(chǎng)強(qiáng)EP，方向沿OP方向，則EPnExnkcosk類題演練4利用對(duì)稱法求場(chǎng)強(qiáng)(2019·山

17、東臨沂月考)如圖所示，a、b兩點(diǎn)的連線垂直于均勻帶電圓環(huán)所在平面并經(jīng)過圓環(huán)的中心，兩點(diǎn)到圓環(huán)的距離均為d，帶電荷量為q的點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)連線上且到圓環(huán)的距離為2d。若圖中b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是(C)ABCD解析由于b點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，所以圓環(huán)在b點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷q在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為，方向相反，可知圓環(huán)應(yīng)帶負(fù)電。由圓環(huán)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的特點(diǎn)可知，圓環(huán)在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小也為，方向向左，點(diǎn)電荷q在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于，方向向左，所以圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是，方向向左，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。考點(diǎn)三帶電體的力電綜合問題1解答思路2運(yùn)動(dòng)情況反映受力情況

18、(1)物體靜止(保持)：F合0。(2)做直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)：F合0。變速直線運(yùn)動(dòng)：F合0，且F合與速度方向總是一致。(3)做曲線運(yùn)動(dòng)：F合0，F(xiàn)合與速度方向不在一條直線上，且總指向運(yùn)動(dòng)軌跡曲線凹的一側(cè)。(4)F合與v的夾角為，加速運(yùn)動(dòng)：0<90°；減速運(yùn)動(dòng)；90°<180°。(5)勻變速運(yùn)動(dòng)：F合恒量。例3 (2019·云南師大附中月考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量m0.6 kg、電荷量q3×103 C的帶電小球，用一根長(zhǎng)L0.2 m且不可伸長(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線系在一方向水平向右、分布區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)。已知A、O、C三點(diǎn)等

19、高，且OAOCL，若將帶電小球從A點(diǎn)無初速度釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零，g取10 m/s2。(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?2)求小球從A點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中速度最大時(shí)細(xì)線的拉力大??；(3)若將帶電小球從C點(diǎn)無初速度釋放，求小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小。解析(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度為零，則0mgLEqL，E2×103 N/C(2)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度為零，根據(jù)對(duì)稱性可知，達(dá)到最大速度的位置為AB弧的中點(diǎn)，當(dāng)沿軌跡上某一點(diǎn)切線方向的合力為零時(shí)，小球的速度有最大值，由動(dòng)能定理有mv20mgLsin 45°Eq(LLcos 45°)，F(xiàn)2mg

20、cos 45°m，F(xiàn)(1812) N(3)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有ag，xLvB2 m/s，到達(dá)B點(diǎn)后細(xì)線繃直，有機(jī)械能的損失，v切vBsin 45°2 m/s小球由BA過程中，由動(dòng)能定理有mvmvmgLEqL，vAv切2 m/s答案(1)2×103 N/C(2)(1812) N(3)2 m/s規(guī)律總結(jié)：分析力、電綜合的問題的三種途徑(1)建立物體受力圖景。弄清物理情境，選定研究對(duì)象。對(duì)研究對(duì)象按順序進(jìn)行受力分析，畫出受力圖。應(yīng)用力學(xué)規(guī)律進(jìn)行歸類建模。(2)建立能量轉(zhuǎn)化圖景：各種不同的能量之間相互轉(zhuǎn)化時(shí)，遵守能量守恒定律，運(yùn)用能量觀點(diǎn)，建立能量轉(zhuǎn)化

21、圖景是分析解決力、電綜合問題的有效途徑。(3)運(yùn)用等效思維法構(gòu)建物理模型：電場(chǎng)力和重力做功均與路徑無關(guān)，在同一問題中可將它們合成一個(gè)等效重力，從而使問題簡(jiǎn)化。在對(duì)物理過程分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，是一種科學(xué)的思維方法。類題演練5(2020·山西太原模擬)如圖，AB為豎直的光滑圓弧絕緣軌道，其半徑為0.5 m，A點(diǎn)與圓心O等高，最低點(diǎn)B與絕緣水平面平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為5×103 N/C。將一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg、電荷量為8×105 C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A由靜止釋放，已知小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05，取g10 m/s

22、2，則小滑塊(D)A第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度值為 m/sB第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力為1.2 NC在水平面向右運(yùn)動(dòng)的加速度值為3.5 m/s2D在水平面上通過的總路程為6 m解析本題考查分析和處理物體在復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的能力。設(shè)小滑塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理可得mgRqERmv，解得vB m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)B對(duì)小滑塊運(yùn)用牛頓第二定律可得FNmgm，根據(jù)牛頓第三定律FNFN，所以小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力FN3mg2qE2.2 N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在水平面向右運(yùn)動(dòng)時(shí)有qEmgma，解得a4.5 m/s2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力大小qE8×105

23、5;5×103 N0.4 N，摩擦力大小fmg0.05×0.1×10 N0.05 N，可知qE>f，所以小滑塊最終在圓弧軌道的下部分往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且小滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，對(duì)小滑塊運(yùn)用動(dòng)能定理可得mgRqERmgx00，解得小滑塊在水平面上通過的總路程x6 m，選項(xiàng)D正確。JIE DUAN PEI YOU CHA QUE BU LOU階段培優(yōu)·查缺補(bǔ)漏電場(chǎng)線帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡判斷1判斷速度方向：帶電粒子軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速度方向。2判斷電場(chǎng)力(或場(chǎng)強(qiáng))的方向：帶電粒子所受電場(chǎng)力方向(僅受電場(chǎng)力作用)指向軌跡曲線的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的正、負(fù)判

24、斷場(chǎng)強(qiáng)的方向。3判斷電場(chǎng)力做功的正、負(fù)及電勢(shì)能的增、減：若電場(chǎng)力與速度方向成銳角，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；若電場(chǎng)力與速度方向成鈍角，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。例4 (多選)如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受到靜電力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是(BCD)A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的速度何處較大解析根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)所受的合外力指向內(nèi)側(cè)，可得帶電粒子在A、B兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線向左，

25、由于電場(chǎng)線方向不明，無法確定粒子的電性和產(chǎn)生該電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電性，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度，可知EA>EB，所以電場(chǎng)力FA>FB，再根據(jù)牛頓第二定律得A點(diǎn)加速度大，故C正確；由A到B，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少，故A處的速度大，D正確。類題演練6如圖，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc。則(D)Aaa>ab>ac，va>vc>vbBaa>ab&g

26、t;ac，vb>vc>vaCab>ac>aa，vb>vc>vaDab>ac>aa，va>vc>vb解析帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，由牛頓第二定律知加速度a，Ek，因?yàn)閞b<rc<ra，所以ab>ac>aa；由動(dòng)能定理有WabqQUabmvmvWbcqQUbcmvmv因?yàn)閃ab<0，所以va>vb因?yàn)閃bc>0，所以vc>vb因?yàn)閨Uab|>|Ubc|，所以va>vc故有va>vc>vb，D項(xiàng)正確。2 NIAN GAO KAO MO NI XUN LIAN2年高

27、考·模擬訓(xùn)練1(2019·全國(guó)卷，15)如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則(D)AP和Q都帶正電荷BP和Q都帶負(fù)電荷CP帶正電荷，Q帶負(fù)電荷DP帶負(fù)電荷，Q帶正電荷解析A、B錯(cuò)：細(xì)繩豎直，把P、Q看作整體，在水平方向不受力，對(duì)外不顯電性，帶異種電荷。C錯(cuò)，D對(duì)：如果P、Q帶不同性質(zhì)的電荷，受力如圖所示，由圖知，P帶負(fù)電、Q帶正電時(shí)符合題意。2(2018·全國(guó)卷，16)如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k，則(D)Aa、b的電荷同號(hào)，kBa、b的電荷異號(hào)，k