高二物理第十三章 电场小结知识精讲 人教版

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1、高二物理第十三章电场小结知识精讲人教版一.本周教学内容：第十三章电场小结专题：电场中的平衡问题带电体运动的问题二.知识要点：第十三章知识网络电场中物体（质点）平衡条件带电体在一般场中运动、在匀强场中运动三.重点、难点解析：（一）电场中物体（质点）平衡带电物体在电场中处于平衡状态的问题，是常见的，由于在一般三种力的基础上增加了电场力。有些问题中由于电场力变化引起其它力的变化，相应问题较复杂一些，而仍是力的作用效果，力学分析方法仍适用。重点注意电场力的分析，尤其是有非匀强场静电感应时电场力。带电体平衡以共点力平衡为主，条件分解为解题方法还是整体法和隔离法。（二）带电物体（质

2、点）在电场中运动带电物体通常是指有质量的带电体，如果是微粒则重力不计。运动中的场分为两类，一类是非匀强场，一般点电荷均较多。另一类就是匀强场。解运动问题仍用三种基本方法：牛顿运动定律，动能定理（能量守恒），动量定理（动量守恒）。由于带电体受重力、电场力就是带电体处于两种场中，也可以用等效场来替代两种场简化过程。【典型例题】[例1]图中两个小球M、N各带等量异种电荷。M带电是q，N带电量两小球质量相等，悬线轻软而且绝缘。在小球所在区域加一水平向左的匀强电场，小球与悬线位置与方向、正确的是（）（A）（B）（C）（D）解析：由于球M、N受电场力大小相等、方向相反、水平方向两个

3、电场力平衡，但MN之间的悬线弹力使M、N平衡的不只是重力如N受三个力而平衡。∴MN之间的悬线不应是竖直的。若取MN为一个整体，两个电场力平衡悬线OM的拉力与MN的重力平衡∴OM应是竖直的∴B图正确[例2]如图所示，两根长为的丝线下端各悬挂一质量为m的小球A、B，其电荷量分别是+q和。今在小球所在处加一水平向左的匀强电场，使AB间细绝缘线被拉直。若AB间细线长也为，电场强度最小为多大？解：AB带电相反所受电场力反向。使悬线OA、OB分开。由单个球的悬线与竖直方向夹角为计则。而随E增大而增大，当则AB间线拉直，若取E为最小，则AB间细线拉力为零。[例3]大小相同的导体球A、

4、B，其中B带电用绝缘支架固定。A球带电，自高h处由静止释放，与B球恰能发生正碰。AB碰撞中无机械能损失，若空气阻力不计。A球能弹起的高度（）A.等于或小于hB.一定大于hC.一定小于hD.等于或大于h解析：由于AB均带电，AB间有库仑力。球运动中受重力、库仑力。分几种情况讨论。（1）AB带同号电荷，取A球下落开始为初态，弹回到最高点为末态。①不等量。A下落中AB间斥力做负功，重力做正功，弹起时斥力做正功，重力做负功，到最高点速度为零。。A与B碰电荷均分。碰撞前后静电力不同。在球A的下落和弹起经过同一高度的某点时，所受斥力大小不同，下落时，，。经相同位移做功不同。弹起时斥

5、力做功大于下落时斥力做功数值。。∴，弹回高度大于下落高度。②等量。上下到同一位置库仑力大小相等。经相同位移静电力做功数值相等。下落与弹起相同高度静电力做功为零。同时重力做功也为零。所以弹起高度与下落高度相等。（2）AB带异号电荷①不等量。A球下落时静电力做正功，AB相碰电荷中和后剩余电荷均分，弹起时斥力做正功，A球往返运动静电力都做正功，重力应做负功，弹起高度大于下落高度。②有一个球不带电。A球下落时只有重力做功，弹起时静电力做正功，全程重力做负功，弹起高度大于下落高度。③等量。A球下落时静电力做正功，弹起时，AB不带电，静电力不做功，全程静电力做正功，重力做负功，弹起

6、高度大于下落高度。综上所述，小球A弹起高度是大于等于下落高度，选D。本题中A球运动是在静电力和重力作用下的运动，一定分析清楚静电力作用过程。由于静电力是变力，只能用动能定理或能量守恒来计算。本题是综合性强的题。[例3]如图所示AB为两平行金属板，两板间相距为d，分别与电源两极相连，两板中央各开一小孔M和N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力可忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两板间电压不变，则（）A.把极板A向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回B.把极板A向下平移一小段距离，质点自P点

7、下落后将穿过N孔下落C.把极板B向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回D.把极板B向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N孔下落解析：质点自P点下落至N点，始终受重力，在AB间受电场力作用，由动能定理得，。将A（或B）板向上（或向下）平移后，质点运动情况怎样改变？可设质点可达N孔里速度为v，由动能定理得：为质点下落的总高度，无论A板向上，向下移下落高度，一定。所以A板移动质点到N孔时速度为零能沿原路返回。A选项正确，B错误。若B板下移，，质点到N孔时速度不为零，继续下落，D选项正确。若B板上移，，质点未到N孔速度已减为零，就是质点