高中物理 典型例题同步模拟演练 新人教版选修3

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1、高中物理典型例题同步模拟演练新人教版选修3典型例题：例1、有三个完全相同的金属小球A、B、C，其中A、B分别带＋14Q和－Q的电量，C不带电，A、B球心间的距离为r（远大于球的直径），相互吸引力为F。现让C球先接触A球后，再与B球接触，当把C球移开后，A、B两球的作用力的大小将变为__________F。精析：　　A、B可看成点电荷，，C球与A球接触后，由电荷守恒定律知：A、C两球各带＋7Q的电量；C球再与B球接触后，B、C两球各带＋3Q的电量，此时A、B两球间的相互作用为斥力.答案：例2、真空中的两个点电荷A、B相距20cm，A带正电QA=4

2、.0×10－10C，已知A对B的吸引力F=5.4×10－8N，则B在A处产生的场强大小为______V/m，方向_________；A在B处产生的场强大小是______V/m，方向是_________.精析：　　A对B的作用力是A的电场对B的作用力，B对A的作用力是B的电场对A的作用力，由牛顿第三定律知FBA=5.4×10－8N，则，方向由A指向B，又由　　，方向由B指向A.例3、如图所示，真空中有两个点电荷Q1=Q2=3.0×10－8C，它们相距0.1m，求与它们的距离都为0.1m的A点的场强.精析：　　点电荷Q1和Q2在A点场强分别为E1和

3、E2，合场强在E1和E2的角平分线上，如图所示，例4、如图所示：q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距为l1，q2与q3之间的距为l2，且每个电荷都处于平衡状态。　　(1)如q2为正电荷，则q1为______电荷，q3为______电荷。　　(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是：______︰______︰______解析：　　就q2而言，q1和q3只要带同种电荷便可能使其处于平衡状态，而对q1和q3，若都带正电荷，各自均受制另外两个电荷的斥力而不能保持平衡，只有同带负电荷，q2对其为吸引力，另外一个电荷

4、对其为斥力，当两力大小相等时才能处于平衡状态。　　现再对q1列方程有：　　　　可得：q2︰q3=l12︰(l1＋l2)2　　对q2列方程有：　　　　可得：q1︰q3=l12︰l22　　∴q1︰q2︰q3=l12(l1＋l2)2︰l12l22︰(l1＋l2)2l22总结：　　1、三点电荷都平衡规律，三个点电荷一定满足：　　(1)在同一直线上；　　(2)两同类一异；　　(3)两大夹一小。　　2、分析带电体平衡问题的方法与力学分析物体的平衡方法是一样的，学会把电学问题力学化，分析方法是：　　(1)确定研究对象，如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适

5、当选取“整体法”和“隔离法”，一般是先整体后隔离。　　(2)对研究对象进行受力分析。　　(3)外平衡方程或根据牛顿第二定律方程求解(经常用到动量守恒定律，动能定理等)。例5、图中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、－q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。解：　　每个点电荷在O点处的场强大小都是由图可得O点处的合场强为，方向由O指向C。1、下图是一匀强电场，已知场强E=2×102N/C．现让一个电量q=－4×10－8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s=30cm．试求：　　(1)电荷从M点移到N点电势能

6、的变化．　　(2)M，N两点间的电势差．解析：　　(1)由图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左．因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能△E等于电荷克服电场力做的功W．　　电荷克服电场力做功为W=qEs=4×10－8×2×102×0.3J=2.4×10－6J．　　即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10－6J．　　(2)从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN=－2.4×10－6J．　　则M，N两点间的电势差为．　　即M，N两点间的电势差为60V．2、下列一些说法，正确的是（　）A．电场中电势越高的地方，电荷在

7、那一点具有的电势能越大B．电场强度越大的地方，电场线一定越密，电势也一定越高C．电场强度为零的地方，电势一定为零D．某电荷在电场中沿电场线的方向移动一定距离，电场线越密的地方，它的电势能改变越大解析：　　解本题的关键是区分场强、电势、电势能概念以及与电场线的关系．最易错的是，总是用正电荷去考虑问题而忽略有两种电荷的存在．由于存在两种电荷，故A项错误．电场线的疏密表示场强大小，而电场线的方向才能反映电势的高低，故B项错．电场线越密，电场力越大，同一距离上电场力做的功越多，电荷电势能的改变越犬．D项正确．电势是相对量，其零电势位置可随研究问题的需要

8、而任意确定．故“一定为零”是错误的．答案：D3、将一个电量为－2×10－8C的点电荷，从零电势点S移到M点要反抗电场力做功4×10－8J，则M点电势φ