廣東省廣州市高中物理 第一章 電場好題講解復(fù)習(xí)課件 粵教版選修31

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1、第一章 電場 好題講解復(fù)習(xí)例例1.如圖所示，兩個完全相同的，帶電量也相同的小球如圖所示，兩個完全相同的，帶電量也相同的小球A，B分別固定在兩處，二球間作用力為分別固定在兩處，二球間作用力為F,用一個不帶電的大用一個不帶電的大小完全相同的小球小完全相同的小球C先和先和A接觸接觸,再與再與B接觸接觸,然后移去然后移去C,則則A、B間的作用力變?yōu)殚g的作用力變?yōu)?A. F/2 B. F/4 C. F/8 D. 3F/8 E. 4F/9 F. 0ABC答：答：DABC用一個不帶電的大小完全相同的小球用一個不帶電的大小完全相同的小球C和和A 、B反復(fù)接觸反復(fù)接觸,然后移去然后移去C,則則A、B間的作用力變

2、為間的作用力變?yōu)?答：答： E 規(guī)律小結(jié)規(guī)律小結(jié): :兩個完全相同的帶電小球接觸兩個完全相同的帶電小球接觸電量再分配原則電量再分配原則:(1)同種電荷小球接觸同種電荷小球接觸:q1=q2=(q1+q2)/2(2)異種電荷小球接觸異種電荷小球接觸:q1=q2= |q1-q2 |/2例例2.如圖所示，兩個點電荷，電量分別為如圖所示，兩個點電荷，電量分別為q1=410-9C和和q2=-910-9C,兩者兩者固定固定于相距于相距r=20cm的的ab兩點上兩點上.有一個有一個點電荷點電荷q3放在放在ab連線上并保持靜止連線上并保持靜止,該點電荷所處位置是該點電荷所處位置是: A.距距a點內(nèi)側(cè)點內(nèi)側(cè)8cm

3、處處 B.距距a點外側(cè)點外側(cè)40cm處處 C.距距b點外側(cè)點外側(cè)20cm處處 D.無法判斷無法判斷abq1q2答：答：B在在兩個固定的點電荷的連線上引入第三個電荷并保持平衡兩個固定的點電荷的連線上引入第三個電荷并保持平衡有以下規(guī)律有以下規(guī)律:規(guī)規(guī) 律律 小小 結(jié)結(jié)(1).若若兩個固定電荷為兩個固定電荷為異種異種電荷電荷,則第三個電荷在連線上則第三個電荷在連線上靠近靠近電量小電量小的固定電荷的的固定電荷的外側(cè)外側(cè).(2).若若兩個固定電荷為兩個固定電荷為同種同種電荷電荷,則第三個電荷在連線之間則第三個電荷在連線之間靠近靠近電量小電量小的固定電荷的的固定電荷的內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè).(3).第三個電荷的第三個電

4、荷的電性電性及及電量電量與平衡位置與平衡位置無關(guān)無關(guān)例例3.如圖所示，兩個大小相同的小球帶有同種電荷如圖所示，兩個大小相同的小球帶有同種電荷,質(zhì)量分質(zhì)量分別為別為m1和和m2,帶電量分別為帶電量分別為q1和和q2,用長均為用長均為L的絕緣細線的絕緣細線懸掛后懸掛后,因靜電力排斥而使兩懸線張開因靜電力排斥而使兩懸線張開,分別與鉛垂線方向分別與鉛垂線方向成夾角成夾角 1和和 2,若若 1 2,則下列說法正確的是則下列說法正確的是: A. q1一定等于一定等于q2 B. m1一定大于一定大于m2 C. 一定滿足一定滿足q1 / m1= q2 / m2 D. 必需同時滿足必需同時滿足q1 = q2,

5、m1= m2 答：答：B 1 2q1 , m1q2 , m2 規(guī)規(guī) 律律 小小 結(jié)結(jié)決定決定 1與與 2的大小關(guān)系的僅與質(zhì)量的大小關(guān)系的僅與質(zhì)量m1和和m2有關(guān)有關(guān),與帶電量與帶電量q1和和q2無關(guān)無關(guān).若若 1m2 例例4。如圖所示如圖所示,三個自由點電荷三個自由點電荷q1,q2,q3 ，在一直線上，在一直線上, r1:r 2=1:2.每個電荷受的靜電力的合力為零而保持靜止每個電荷受的靜電力的合力為零而保持靜止,已已知知q1帶正電帶正電,由此可判斷三個電量之比由此可判斷三個電量之比 q1:q2:q3 =_.r1r 2+q1q2q39 : -4 : 36三三個自由點電荷在一直線上能保持平衡狀態(tài)

6、有以下規(guī)律個自由點電荷在一直線上能保持平衡狀態(tài)有以下規(guī)律:規(guī)規(guī) 律律 小小 結(jié)結(jié)(1).兩個相鄰電荷必為兩個相鄰電荷必為異種異種電荷電荷,即為即為“+”,“-”,“+”排列排列.或或為為“-”,“+”,“-”排列排列.(2).中間電荷的電量為三個電荷中電量的中間電荷的電量為三個電荷中電量的最小值最小值.(3).中間電荷的位置在靠近兩端電荷中中間電荷的位置在靠近兩端電荷中電量較小電量較小的電荷一的電荷一側(cè)側(cè).(4).三個電荷的電量關(guān)系三個電荷的電量關(guān)系:21212221321LLL: 1 :LLLq:q:q(5). 口訣口訣:“三點共線三點共線,兩同夾異兩同夾異,兩大夾小兩大夾小,近小遠大近小遠

7、大”322131qqqqqq例例5.如圖所示如圖所示,一根放在水平面上的光滑玻璃管一根放在水平面上的光滑玻璃管,內(nèi)部有兩內(nèi)部有兩個完全相同的彈性金屬小球個完全相同的彈性金屬小球A,B.分別帶電量為分別帶電量為9Q和和-Q.從從相距相距r位置靜止釋放位置靜止釋放,釋放時釋放時A球的加速度為球的加速度為a1,兩小球再次兩小球再次相距相距r時時A的加速度為的加速度為a2.則則a1 : a2為多少為多少?答：答： a1 : a2=9:16BAr例例6.如圖所示如圖所示,把質(zhì)量為把質(zhì)量為mA=2g的帶正電的小球的帶正電的小球A用絕緣細用絕緣細線懸掛線懸掛,若將帶電量為若將帶電量為Q=-410-6 C的帶

8、電小球的帶電小球B靠近靠近A,當(dāng)當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距兩個帶電小球在同一高度相距r=30cm時時,細線與豎直方向細線與豎直方向成成 =45角角.求求(1)B球受到的庫侖力大小球受到的庫侖力大小.(2)A球的帶電量球的帶電量qABqQr 答：答：(1)FB=210-2 N (2)qA=510-8 C例例7.如圖所示如圖所示,兩個質(zhì)量都為兩個質(zhì)量都為m=30g,電量電量q=610-7 C的相的相同小球同小球A,B.可穿在光滑斜桿上滑動可穿在光滑斜桿上滑動, =37,如將小球從斜如將小球從斜桿底端桿底端O點由靜止開始釋放點由靜止開始釋放,求求(1)兩球速度最大時兩球速度最大時,A,B距距O點的

9、距離點的距離r為多大為多大?(2)此時此時A,B球?qū)π睏U的壓力球?qū)π睏U的壓力N為多大為多大?ABO 答：答：(1)r=7.5cm (2)N=0.5N例例8.如圖所示如圖所示,兩個大小相同的小球兩個大小相同的小球A,B帶有同種電荷帶有同種電荷,質(zhì)質(zhì)量分別為量分別為mA和和mB,分別用長為分別用長為L絕緣細線懸掛于絕緣細線懸掛于O點點,B球球靠在光滑絕緣的豎直墻上靠在光滑絕緣的豎直墻上,因靜電力排斥而使因靜電力排斥而使A球的懸線球的懸線張開張開,平衡時兩球相距為平衡時兩球相距為d.求求(1)此時拉此時拉A球的細線上的拉球的細線上的拉力力FA.及及A球受的庫侖力球受的庫侖力F 庫庫 (2)此時此時B

10、球?qū)Φ膲毫η驅(qū)Φ膲毫,拉拉B 球的細線上的拉力球的細線上的拉力FB.(3)要使兩球相距為要使兩球相距為d/2,可采取哪些可采取哪些措施措施?答：答：(1) FA=mAg F庫庫= mAg d /LOABLdL(2) N=mAgdL2-d2/4 /L2 FB=mBg+mAgd2/2L2(3)L=L/8; 或或 mA=8mA;或或qA=qA/8;或或qB=qB/8例例9.如圖所示如圖所示,質(zhì)量均為質(zhì)量均為m的的A、B、C三小球都靜止在光滑三小球都靜止在光滑的絕緣水平面上，相鄰兩球間距的絕緣水平面上，相鄰兩球間距L=0.1m，現(xiàn)使它們帶電，現(xiàn)使它們帶電，QA=+105C，QB=+106C，若只

11、在，若只在C上加一水平向右恒力上加一水平向右恒力F，使三球始終保持，使三球始終保持L間距向右運動，則間距向右運動，則(1)C應(yīng)帶什么電應(yīng)帶什么電? (2)電量電量QC多大多大?(3)F多大多大?ABCFLL答答: (1) C帶負電，帶負電， (2) QC =4/3 10-5 C， (3) F =63N例例10.設(shè)氫原子核外電子的軌道半徑為設(shè)氫原子核外電子的軌道半徑為r，電子的質(zhì)量為，電子的質(zhì)量為m，電量為電量為e， 則電子繞核做勻速圓周運動的速率為則電子繞核做勻速圓周運動的速率為V= ， 周期為周期為T= 。mrk /eeerKmrer2例例1.如圖所示，兩根長為如圖所示，兩根長為L的絲線下端

12、各懸掛一質(zhì)量為的絲線下端各懸掛一質(zhì)量為m的帶電小球的帶電小球A，B。A，B帶電量分別為帶電量分別為q, q，今加上方，今加上方向水平向左的勻強電場，使向水平向左的勻強電場，使A，B兩球相距也為兩球相距也為L。求電場。求電場強度為強度為E的大小的大小ABLLLEqq答：答： E=Kq/L2 +3mg/3q專題二專題二 電場強度電場強度 電勢電勢例例2.如圖所示，質(zhì)量分別為如圖所示，質(zhì)量分別為m,2m,3m的三個小球的三個小球A，B，C，其中其中B帶帶Q電量。電量。A，C不帶電，絕緣細線將三球連接，不帶電，絕緣細線將三球連接，并將并將A球懸掛于天花板上，空間有一豎直向下的勻強電場，球懸掛于天花板上

13、，空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度為電場強度為E，三球處于靜止狀態(tài)。求，三球處于靜止狀態(tài)。求（1）A，B間的細間的細線的拉力線的拉力FAB 。（2）將懸掛將懸掛A的細線剪斷后一小段時間內(nèi)，的細線剪斷后一小段時間內(nèi)， A，B間的細線的拉力間的細線的拉力FABABCEm2m3m答答:(1)FAB=5mg+EQ(2)FAB=EQ/3例例3.如圖所示，判斷下列各圖是什么電荷產(chǎn)生的電場線如圖所示，判斷下列各圖是什么電荷產(chǎn)生的電場線（實線）或等勢線（虛線）的局部圖形（實線）或等勢線（虛線）的局部圖形正點電荷正點電荷等量異種等量異種電荷電荷平行板帶平行板帶電體電體負點電荷負點電荷等量同種等量同種正電荷正

14、電荷等量異種等量異種電荷電荷例例4.如圖所示，平行線為電場線，但未指明方向，帶電量如圖所示，平行線為電場線，但未指明方向，帶電量為為10-2 C的的正正電荷在電場中只受電場力作用，當(dāng)它從電荷在電場中只受電場力作用，當(dāng)它從A點點運動到運動到B點時動能減少了點時動能減少了0.1J, 則電場方向向則電場方向向_ (填填左左或或右右).已知已知A點的電勢為點的電勢為-10V. B點的電勢為點的電勢為_V.運動運動軌跡為軌跡為_.(填填1或或2).01左左AB12E例例5.如圖所示，在如圖所示，在XOY平面內(nèi)有一勻強電場平面內(nèi)有一勻強電場.將一個電量將一個電量為為q=510-5C的電荷的電荷,從電勢從電

15、勢UA= 1V的的A(0,3)點移到點移到電場中的電場中的O(0,0)點要電場力做功點要電場力做功310-4 J，則，則O點的電勢點的電勢UO= _V。若再將該電荷從。若再將該電荷從O點移到電場中的點移到電場中的B(2,0)點，點，克服電場力做功克服電場力做功1.5 10-4J，則，則B點的電勢點的電勢UB=_V。A B 兩點的電勢差兩點的電勢差UAB=_V。該勻強電場的方向與。該勻強電場的方向與OX軸正方向成夾角為軸正方向成夾角為_.勻強電場的電場強度勻強電場的電場強度 E= _V/m.X/cmY/cmo3246-2。AB。52-353250E例例6.如圖所示，一帶電粒子在電場中如圖所示，一

16、帶電粒子在電場中,僅受電場力作用下從僅受電場力作用下從A點運動到點運動到B點點,此帶電粒子所帶電量為此帶電粒子所帶電量為q設(shè)在設(shè)在A、B兩點此兩點此粒子的運動加速度分別為粒子的運動加速度分別為aA 、aB,其動能分別為其動能分別為EKA,EKB.則帶電粒子帶則帶電粒子帶_電電,它們加速度關(guān)系為它們加速度關(guān)系為aA _aB.它它們動能關(guān)系為們動能關(guān)系為EKA _ EKB .EAB負負規(guī)律規(guī)律: :在電場中在電場中,電荷僅受電場力作用下電荷僅受電場力作用下運動時運動時,電荷的電荷的電勢能電勢能和和動能動能的的總和不變總和不變(守恒守恒)例例7.如圖所示，一個質(zhì)量為如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電量為、

17、帶電量為q的帶電粒子，的帶電粒子，以初速度以初速度V0從從A點豎直向上射入水平方向的勻強電場。當(dāng)點豎直向上射入水平方向的勻強電場。當(dāng)粒子到達粒子到達B點時，速度方向變?yōu)樗?，大小為點時，速度方向變?yōu)樗?，大小?V0。求。求（1）該電場的電場強度該電場的電場強度E。（2）A、B兩點間的電勢差兩點間的電勢差UAB答答:(1) E=3mg/q(2) UAB =9m V0 2 / 2qV03V0EAB例例8.如圖所示，一質(zhì)量為如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為-q的帶電小球，通的帶電小球，通過絕緣細線與過絕緣細線與O點相連。整個空間存在一勻強電場，電場點相連。整個空間存在一勻強電場，電場方向與

18、豎直方向成方向與豎直方向成 =53角。當(dāng)小球平衡時。細線處水角。當(dāng)小球平衡時。細線處水平位置，求平位置，求（1）該電場強度該電場強度E。（2）若剪斷細線，小球若剪斷細線，小球的加速度的加速度a大小和方向。大小和方向。答答:(1) E=5mg/3q (2) a=4g/3 (水平向右）水平向右） OEm,-q例例9.如圖所示，一個質(zhì)量為如圖所示，一個質(zhì)量為m，帶有電量為，帶有電量為-q的小物塊，的小物塊，可在水平軌道可在水平軌道OX上運動，上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻，端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強電場中，電場強度為軌道處于勻強電場中，電場強度為E，方向沿，方向沿OX軸正方軸正方向，

19、小物塊以初速向，小物塊以初速V0從從X0處沿處沿OX軌道運動，運動時受到軌道運動，運動時受到大小不變的摩擦力大小不變的摩擦力f 作用，且作用，且 fEq，設(shè)小物塊于墻碰撞時，設(shè)小物塊于墻碰撞時不損失機械能，且電量保持不變。求它在停止運動前所通不損失機械能，且電量保持不變。求它在停止運動前所通過的總路程過的總路程SOm, -qEX0XV0fmVEqXS22200答：例例10.如圖所示如圖所示,電量為電量為Q的的正正電荷固定在電荷固定在O點，點，A，B兩點兩點在在O點的正上方，點的正上方，OA相距為相距為h，OB相距為相距為h/4，將一個點，將一個點電荷從電荷從A點靜止釋放，運動到點靜止釋放，運動到B點時的速度正好為點時的速度正好為零零。若。若電荷開始在電荷開始在A點時的加速度為點時的加速度為aA=3g/4,求：求：（1）電荷在電荷在B點時的加速度點時的加速度aB。（2）AB兩點的電勢差兩點的電勢差UOAB。Q答答:(1) aB = 3g (2) U = 3KQ/h