第一章微型专题1电场力的性质

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1、微型专题1电场力的性质［学习目标］1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布2会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向.3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题.启迪思维探究重点重点探究一、两等量点电荷周围的电场1.等量同号点电荷的电场(电场线分布如图1)：(1)两点电荷连线上，中点0处场强为零，向两侧场强逐渐增大.(2)两点电荷连线的中垂线上由中点0到无限远，场强先变大后变小.(3)关于中心点0点的对称点，场强等大反向.2.等量异号点电荷的电场(电场线分布如图2)：(1)两点电荷连线上，沿电场线方向场强先变小再变大，中点

2、处场强最小.(2)两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同，总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧.沿中垂线从中点到无限远处，场强一直减小，中点处场强最大.等量同号点电荷的电场等虽异号点电荷的电场图1图2(3)关于屮心点对称的点，场强等大同向.【例11如图3所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和一Q,c是线段ab的屮点,d是ac的中点，幺是"的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在”、c、幺点，它所受的电场力分别为凡、Fc、化,则下列说法中正确的是()e®_:©adcb图3A.凡、Fc、人的方向都是水平向右B.Fd、&的方向水平向右，几的方向竖直向

3、上C.F,£的方向水平向右，Fc=0A.Fd、Fc、几的大小都相等答案A解析根据场强叠加原理，〃、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点受电场力方向与场强方向相同，故A正确，B、C错误；两点电荷连线上场強由°到方先减小后增大,中垂线上由c到无穷远处逐渐减小，因此c点场强是连线上最小的（但不为0）,是中垂线上最大的，故F（i>Fc>Fe,故D错误.针对训练两个带等量正电荷的点电荷如图4所示，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在。点由静止释放一个电子，关于电子的运动，下列说法正确的是（）I。㊉——扮YQIII图4A.电子在从a点向O点运动的过

4、程中，加速度越来越大，速度越来越人B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D.电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零答案C解析带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点。处的场修为零，向中垂线的两边场强先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零.但G点与最大场强点的位置关系不能确定,电子在从a点向O点运动的过程中，当d点在最大场强点的上方吋，加速度先增大后减小；当a点在最大场强点的下方时，电子的加速度则一直减小，故A、B错误；但不论°点的位置如何，电子在向O点运动的过程中

5、，都在做加速运动，所以电子的速度一直增加，当到达O点时，加速度为零，速度达到最大值，C正确；通过O点后，电子的运动方向与场强的方向相同，与所受电场力方向相反，故电子做减速运动，由能量守恒定律得，当电子运动到与a点关于O点对称的b点时，电子的速度为零.同样因b点与最大场强点的位置关系不能确定，故加速度大小的变化不能确定，D错误.二、电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析1.带电粒子做曲线运动时，合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向.2.分析方法：由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向；由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负；由电场线的疏密程度可确

6、定电场力的大小，再根据牛顿第二定律F=manf判断电荷加速度的大小.【例2】如图5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，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.贝9（）A.d—定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，“的速度将增大C.。的加速度将减小，〃的加速度将增大D.两个粒子的动能，一个增大一个减小答案C解析带电粒子做曲线运动，所受电场力的方向指向轨迹的内侧，由于电场线的方向未知，所以粒子带电性质不确定，故A错误；从图中轨迹变化来看，速度与力方向的夹角都小于90。,所以电场力都做正功，动能都

7、增大，速度都增大，故B、D错误.电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以G受力减小，加速度减小，”受力增大，加速度增大，故C正确.三、静电力作用下的平衡1.共点力的平衡条件：物体所受外力的合力为零.2.处理平衡问题常用的数学知识和方法有直角三角形、相似三角形和正交分解法.3.选取研究对象时，要注意整体法和隔离法的灵活运用.【例3】如图6所示，带电荷量分別为+q和+4q的两点电荷A、B,相距厶问：+q+4q9；9ALB图6(1)若A、B固定，在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态？(2)在(1)中的情形下，C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗

8、？(3)若A、3不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个