沪教版高中物理选修3-1第7讲：电场综合（教师版）

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1、电场综合,3大脑体痢矗作业完成情浣）,9教学目罚1＞熟悉各个部分知识点的定义2、会解决相应的计算题念趣味引入）念知识梳理）1、’电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力与它的电荷量的比值,叫电场强度。定义式：£=-,单位：N/C或V/m0方向：规定与正电荷在该点所受的静电力方向相同,则与负电荷在该点所受静电力的方向相反。也是该点电场线的切线方向。区别：E=-（定义式，适用于任何电场）；E=^-（点电荷产生电场的决定式）；E=—（电场强度与电势差qrd间的关系，适用于匀强电场，d是两点间距离在场强方向上的投影）。2、电容：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势怎U的比值

2、,叫做电容器的电容，表示电容器容纳电荷本领的物理量。定义式：C=2,国际单位制屮单位为法拉，1F=1O6“F=1O"PF。U_—平行板电容器的决定式为：C=—1。4加d平行板电容器应用的两种情况：①电容器始终与电源相连（U不变），dTcJQ/EJ；sTcToTe不变。②电容器充电后与电源断开（Q不变），6/TcJuTe不变;sTcT八肮。（会熟练推导）念特色讲解〕类型一：电场的叠加1.如图9—1—6所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电，b带负电，Q所带电量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表

3、示，它应是（）AFiBF，CF3DF4解析：根据库仑定律以及同种电荷相斥，异种电荷相吸，结合平行四边形定则可得B对答案B类型二：等势面，电场力做功2、如图9-3-12所示，煨线a、b、c代表电场屮的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=l；bc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A.三个等势面中，。的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大C.带电质点通过P点时的动能较Q点大D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大解析:先画ill电场线，再根据速度、电场力和轨迹的关系，可以判定：质点在各点受的电

4、场力方向是斜向下方.rti于是正电荷，所以电场线方向也沿电场线向下方，相邻等差等势面中，等势面越密处，场强与大.答案：BD3、如图9—2—9所示，余N两点分别放置两个等量种异电荷，昇为它们连线的屮点，〃为连线上靠近川的一点，C为连线中垂线上处于〃点上方的一点，在昇、B、C三点屮（）A.场强最小的点是/点，电势最高的点是〃点B.场强最小的点是/点，电势最高的点是C点C•场强最小的点是C点，电势最高的点是〃点D.场强最小的点是C点，电势最高的点是力点解析：根据等量异种点电荷的电场线和等势面分布以及电场的迭加运算可知答案：c类型三：电场与向心力问题4、在光滑的水平面上有两个电量分

5、别为0、Q2的带异种电荷的小球，Qi=4Qv,m2=4mi问要保持两小球距离不变，可以使小球做运动；两小球的速度大小Z比为.（只受库仑力作用）解析如图甲所示，两小球可绕它们连线上共同的圆心0作匀速圆周运动.对mi有：-对m＞有：KQ?]_血血匚£-・~两球角速度G相等，厶为两球距离可得：m}r}=m2r2所以斤=4石由v=a）r可得-^-=—v215、如图9-1-10所示，真空中一质量为m,带电量为一q的液滴以初速度为巾，仰角。射入匀强电场中以后，做直线运动，求：（1）所需电场的最小场强的大小，方向.（2）若要使液滴的加速度最小，求所加的电场场强大小和方向.解析：（1）根

6、据矢量合成定则，当电场力与速度"垂直指向左上方时，电场力最小，此时液滴作匀减速直线运动，有：qE、=mgcosa得£；=加gcosa/q,方向与％垂直指向右下方（2）当带电粒子作匀速直线运动时，加速度最小有：qE2=mg，得E2=mg/q,方向竖直向下.答案：（1）E}=mgcosa/q,方向与％垂直指向右下方（2）E2=mg/q,方向竖直向下类型四：电场与平抛运动6、在一高为力的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+6质量为/〃的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间屮施加一个水平向右的匀强电场龙且qE=2吨,如图9-1-11所示，求：（1）小球经多长时间落地

7、？（2）小球落地时的速度.解析：（1）小球在桌面上做匀加速运动，tl=小球从静止出发到落地所经过的吋I'可:t2=2/?g⑵小球落地时叫==』2gh,vA.=at=—t=2gt=2^~gs+2』2gh.~m落地速度v=J讶+*=J1Og/z+4g$+•答案：见解析男妙当堂练习）基础演练1、一带电粒子射入一固定的点电荷的电场中，沿如图所示的虚线由a点运动到b点。a、b两点到点电荷的距离分别为G和厲且5＞心若不计重力，贝I」（）A.带电粒子一定带正电B.库仑力先做正功后做负功A.带电粒子在b点的动能大于在a点的动能B.