2017-2018学年高中物理专题一电场力的性质学案新人教版选修

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1、专题一电场力的性质一、库仑定律与库仑力作用下的平衡1．库仑定律F＝k适用于真空中两个点电荷．当r→0时，公式不再适用．2．库仑力作用下的平衡问题(1)特点：F合＝0(2)分析方法①同一直线上三个自由电荷的平衡电荷间的关系：“三点共线”、“两大夹小”、“两同夹异”、“近小远大”．②不共线力作用下的平衡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．[复习过关]1．在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点)，如图1所示．若它们恰能处于平衡状态，那么这三个小

2、球所带电荷量及电性的关系，下面情况可能的是(　　)图1A．9、－4、36B．4、9、36C．－3、2、8D．2、－3、6答案　A解析　根据“两同夹异”“两大夹小”可知，B、C、D错误，A正确．2．(多选)A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，用绝缘不可伸长的细线如图2悬挂，静止时A、B两球处于相同高度．若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是(　　)图2A．FA＜FBB．细线AC对A的拉力FTA＝C．细线OC的拉力FTC＝(mA＋mB)gD．同时烧断AC、BC细线后，A、B

3、在竖直方向的加速度相同答案　CD解析　对小球A受力分析，受重力、库仑力、拉力，如图所示，两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球带电荷量是否相等无关，故A错误；根据平衡条件有：mAg＝FTAcos30°，因此FTA＝mAg，故B错误；由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力，故C正确；同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向只受重力，所以加速度相同，故D正确．二、电场强度及其叠加1．场强的公式E＝E＝2．电场的叠加(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产

4、生的电场强度的矢量和．(2)运算法则：平行四边形定则．(3)注意事项①弄清场源电荷是正电荷还是负电荷．②弄清求哪一点的场强，各场源电荷在该点产生场强的大小和方向．③明确场强是矢量，矢量的合成满足平行四边形定则．[复习过关]3.如图3所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系，以下结论正确的是(　　)图3A．Ea＝EbB．Ea＝EbC．Ea＝EbD．

5、Ea＝3Eb答案　D解析　由题图可知，rb＝ra，再由E＝可知，＝＝3，故D正确．4.图4中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为(　　)图4A.，方向由C指向OB.，方向由O指向CC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C答案　B解析　每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝＝，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E合＝2E＝，方向由O指向C.B项正确．5.如图5所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量

6、为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直．则(　　)图5A．A点的场强大小为B．B点的场强大小为E－kC．D点的场强大小不可能为0D．A、C两点的场强相同答案　A三、电场线的应用1．电场线的应用(1)判断电场强度的大小电场线越密的地方电场强度越大，电场线越疏的地方电场强度越小．(2)判断电场力的方向电场线上某点的切线方向为电场强度的方向．正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反．

7、(3)判断电势高低沿着电场线的方向电势逐渐降低．(4)电场线与等势面垂直电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面．2．电场线与电荷运动的轨迹(1)电荷运动的轨迹与电场线一般不重合．若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的情况下两者重合：①电场线是直线．②电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行．(2)由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：①粒子受力方向指向曲线的内侧，且与电场线相切．②由电场线的疏密判断加速度大小．③由电场力做功的正负判断粒子动能的变化．[复习过关]6．

8、(多选)某静电场中的电场线如图6所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是(　　)图6A．粒子必定带正电荷B．由于M点没有电场线，粒子在M点不受电场力的作用C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于在N点的动能答案　ACD解析　根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，A选项正确．由于电场线越密，电场强度越大，粒子受到的电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒