2019-2020年高中物理 第一章 静电场 1.4 电场力的性质学案新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理第一章静电场1.4电场力的性质学案新人教版选修3-11.理解电场强度的两个公式，知道它们的区别.2.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布.3.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.4.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题．【例题与变式】一、场强公式E＝与E＝k的比较电场强度是由电场本身决定的，E＝是利用比值定义的电场强度的定义式，q是试探电荷，E的大小与q无关．E＝k是点电荷电场强度的决定式，Q为场源电荷的电荷量，E的大小与Q有关．例1　关于电场强度E，

2、下列说法正确的是(　　)A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比C．由E＝k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D．电场中某点的场强方向就是该点正电荷受到的静电力的方向二、两个等量点电荷周围的电场1．等量同号点电荷的电场：(1)两点电荷连线上，中点处场强为零，向两侧场强逐渐增大．(2)两点电荷连线中垂线上由中点到无限远，场强先变大后变小．2．等量异号点电荷的电场：(1)两点电荷连线上，沿电场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小．(2)两点电荷连线的中

3、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．例2　两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图1所示，关于电子的运动，下列说法正确的是(　　)图1A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B．电子在从a向O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时，加速度为零，速度最大D．电子通过O后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零三、电场线与带电粒子运动轨

4、迹的综合分析1．物体做曲线运动的条件：合力在轨迹曲线的内侧，速度方向沿运动轨迹的切线．2．由运动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定电场力的大小，再根据牛顿第二定律F＝ma可确定电荷加速度大小．例3　如图2所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是(　　)图2A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电

5、粒子在a、b两点的加速度何处大D．带电粒子在a、b两点的加速度方向四、电场中的平衡与加速1．同一直线上三个自由点电荷的平衡问题．同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时，每个电荷受到的合力均为零，根据平衡方程可得，点电荷间的关系为：“两同夹异”、“两大夹小”、“近小远大”．2．不共线力作用下的平衡问题带电体在多个力作用下处于平衡状态，物体所受合外力为零，因此可用共点力平衡的知识分析，常用的方法有正交分解法、合成法等．3．带电粒子在电场中的加速问题．与力学问题分析方法完全相同，带电体的受力仍然满足牛顿第二定律，在进行受力

6、分析时不要漏掉电场力(静电力)．例4　如图3所示，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，问：图3(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？(3)若A、B不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？变式1　如图4所示，光滑斜面倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：图4(1)

7、原来的电场强度；(2)物块运动的加速度．【目标检测】1．(对场强公式的理解)下列关于电场强度的两个表达式E＝和E＝的叙述，正确的是(　　)A．E＝是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量B．E＝是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场C．E＝是点电荷场强的决定式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝k，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在

8、q2处场强的大小2.(两个等量点电荷周围的电场)如图5所示，一带负电粒子沿等量异种点电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，重力不计，则带电粒子所受另一个力的大小和方向变化情况是(　　)图5A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右3．(电场线与