高考物理主题1静电场微型专题2电场力的性质课件必修3

图1
2.等量异号点电荷的电场(电场线分布如图2)： (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. (3)关于中心点对称的点，场强等大同向.
√C.若粒子是从B运动到A，则其加速度减小
图1
D.若粒子是从B运动到A，则其速度减小
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3.某电场的电场线分布如图2所示，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运
动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则
A.粒子一定带负电
B.粒子一定是从a点运动到b点
√C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
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2.(多选)如图1所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子
在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力，则下列判断中正确的是
A.若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到
A，则粒子带负电
√B.不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电
图2
例1 如图3所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段
ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后
放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是
√A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B.Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上
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2.(电场线与运动轨迹)某电场的电场线分布如图8所示，一带电粒子仅在电场 力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点.以下说法正确的是 A.M、N点的场强EM>EN B.粒子在M、N点的加速度aM>aN C.粒子在M、N点的速度vM>vN
√D.粒子带正电
图8
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3.(电场中的动力学问题)如图9所示，一质量为m＝1.0×10－2 kg、带电荷量大小为 q＝1.0×10－6 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足 够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ＝37°.小球在运动过程中电荷量保持 不变，重力加速度g取10 m/s2.求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)电场强度E的大小； 答案 7.5×104 N/C
C.Fd、Fe的方向水平向右，Fc＝0
D.Fd、Fc、Fe的大小都相等
图3
针对训练1 两个带等量正电荷的点电荷如图4所示，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，关于电子的运动，下列 说法正确的是 A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，
速度越来越大 图4
A.＋Q 在小球处产生的场强为 E1＝kLQ2
√B.＋Q 在小球处产生的场强为 E1＝mgtqan α
√C.＋q 在 O 点产生的场强为 E2＝kLq2
D.＋q 在 O 点产生的场强为 E2＝mgtQan α
图6
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8.(2018·巴蜀中学质检)如图7所示，在水平向左的匀C两点场强方向相反 √B.A、B两点场强相同
C.C、O、D三点比较，O点场强最弱 D.A、O、B三点比较，O点场强最弱
图4
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6.(多选)如图5所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在 光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON.现 将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C 向N点运动的过程中，关于小球C的速度－时间图象中，可能正确的是
(3)小物块2 s末的速度大小和2 s内的位移大小.
答案 6 m/s 6 m 解析 由运动学公式，知v＝at＝3×2 m/s＝6 m/s x＝12at2＝12×3×22 m＝6 m.
[学科素养] 此题通过带电体在电场中的受力分析及运动分析使学生能运用动 力学的观点分析电场中带电体的运动，较好的锻炼了学生的思维，提高了学生 的综合分析能力，体现了“科学思维”的学科素养.
B.A、B可能带不等量的正电荷
C.a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零
√D.同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定
图3
相反
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5.(多选)如图4所示，在真空中等量异种点电荷形成的电场中：O是电荷连线的 中点，C、D是连线的中垂线上关于O对称的两点，A、B是连线延长线上的两点， 且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半.则以下结论正确的是
D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度
图2
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考点二 等量电荷的电场
4.如图3为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关
于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两
点，则下列说法正确的是
A.A、B可能带等量异号的正、负电荷
例2 如图5所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂
直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中
虚线所示.则
A.a一定带正电，b一定带负电
B.a的速度将减小，b的速度将增大
√C.a的加速度将减小，b的加速度将增大
D.两个粒子的动能，一个增大一个减小
图5
针对训练2 (2017·南京市高一期末调研)如图所示，实线表示电场线，虚线表示 带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力作用，运动过程中速度逐渐减小， 下列各图是对它在b处时的运动方向与受力方向的分析，正确的是
加速度为g.求：
(1)释放小环瞬间，杆对小环的作用力大小；
答案
Qq k3l2
图8
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(2)小环滑到D点(AB连线的中点)时的速度大小.
答案 3gl 解析 小环从C滑到D，电场力不做功， 根据动能定理有 mgh＝12mv2 因为 h＝ 3lsin 60° 所以小环滑到 D 点时的速度大小 v＝ 3gl.
B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小， 速度越来越大
√C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大
D.电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零
二、电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析
1.带电粒子做曲线运动时，合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切 线方向. 2.分析方法：由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带电粒子所带电荷的正负；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可判断带电粒子加速度的大小.
达标检测
1.(两等量电荷的电场)(多选)如图7所示，在等量异号点电荷连线的中垂线上取
A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点场强的关系，下列说
法中正确的是
A.EA>EB，EB＝ED
√B.EA<EB，EA<EC √C.EA<EB<EC，EB＝ED
D.可能EA＝EC<EB，EB＝ED
图7
二、非选择题
9.(2018·安庆一中高二月考)如图8所示，在竖直平面内有两个点电荷，固定在同
一水平直线上相距为 3 l的A、B两点，其电荷量分别为＋Q、－Q.在AB连线的
垂直平分线上固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上C点有一个质量为m、电荷量为
－q的小环(可视为点电荷)由静止释放.已知A、B、C三点连线为正三角形，重力
主题1 静电场
微型专题2 电场力的性质
学科素养与目标要求
物理观念：
1.进一步熟练掌握库仑定律、电场强度公式. 2.熟练掌握两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场线分布特点.
科学思维：
1.建立形象化的思维模型，体会用电场线解决问题的方便性. 2.掌握解决带电体动力学问题的思路和方法，进一步建立解决电场中平衡问题和动力 学问题的思维模型.
定光滑绝缘斜面，高为H.一个带正电的物块(可视为质点)受到的电场力是重力
的
4 3
倍，现将其从斜面顶端由静止释放，重力加速度为g，则物块落地时的速度
大小为(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)
A.2 5gH
B.2 gH
√5
C.3 2gH
D.2 2gH
图7
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√
解析 带电粒子运动速度沿轨迹切线方向，受力方向与电场线在同一直线上， 电场力指向轨迹弯曲的内侧，B、C错误. 由于运动过程中速度逐渐减小，则电场力做负功，A正确，D错误.
三、电场中的动力学问题
例3 如图6所示，光滑固定斜面(足够长)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
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10.(2017·淮阴中学高二期中)如图9所示，一带电荷量为q＝－5×10－3 C、质量 为m＝0.1 kg的小物块(可视为质点)放在一倾角为θ＝37°的光滑固定绝缘斜面上， 当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态.重力加 速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8. (1)求电场强度E的大小； 答案 150 N/C
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微型专题练
一、选择题 考点一 电场线与运动轨迹 1.一带负电荷的质点，只在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率 是递减的.关于b点电场强度E的方向，图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)