高中物理 第1章 静电场学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

静电场知识整合与阶段检测专题一两等量点电荷形成电场的特点1．等量异种点电荷形成的电场(1)如图1－1所示，两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理进行计图1－1算。场强大小关于O点对称(O为两点电荷连线中心)，且O处场强最小。(2)两个点电荷连线的中垂面(中垂线)上电场线方向都相同，与中垂面垂直并指向负电荷一侧。场强大小可根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理进行计算。场强大小关于O点对称(O为两点电荷连线中心)，且O点场强最大。2．等量同种点电荷形成的电场(1)如图1－2所示，两点电荷连线上各点，中点O处场强最小且为零，此处无电场线。连线上场强大小关于O点对称，并可根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理进行计算。图1－2(2)两点电荷连线中垂线上，场强方向总沿线远离O(等量正电荷)或指向O(等量负电荷)。在中垂线上，场强大小关于O点对称，并可根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理进行计算。从O点到无穷远处，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。[例证1]如图1－3所示，O点为两个等量正点电荷连线的中点，a点在两电荷连线的中垂线上，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()图1－3A．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[解析]O点的场强为零，向中垂线的两边合场强先增大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零。因a点与最大场强点的位置不能确定，当a点在最大场强点的上方时，电子在从a点向O点运动的过程中，电子的加速度先增大后减小；当a点在最大场强点的下方时，电子在从a点向O点运动的过程中，电子的加速度一直减小，但不论a点的位置如何，电子在向O点运动的过程中，电子都在做加速运动，所以电子的速度一直增大，当到达O点时，O点的场强为零，电子在O点的加速度为零，速度达到最大值。电子通过O点后，电子的运动方向与场强的方向相同，故电子做减速运动，由能量守恒定律得，当电子运动到a点关于O点的对称点b时，电子的速度为零。同样因b点与最大场强点的位置关系不能确定，所以加速度的大小变化不能确定。故选项C正确。[答案]C1专题二静电力与平衡知识的综合应用(1)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。库仑力实质上是电场力，与重力、弹力一样，也是一种性质力，注意力学规律的应用及受力分析。(2)明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中仅多了一个电场力而已。(3)求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确受力分析的基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决。[例证2]如图1－4所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧。(1)平衡时的可能位置是图1－4中的()图1－4(2)两根绝缘线张力大小为()A．T1＝2mg，T2＝B．T1＞2mg，T2＞C．T1＜2mg，T2＜D．T1＝2mg，T2＜[解析]对第(1)问，先把两个小球看成一个整体。因为这个整体受到的外力为：竖直向下的重力2mg，上段细线的拉力，水平向左的电场力qE(＋q受力)，水平向右的电场力qE(－q受力)。图1－5由平衡条件推知，上段细线的拉力一定与重力(2mg)等大反向，即上段细线一定竖直。隔离分析乙球的受力(如图1－5所示)：向下的重力mg，水平向右的电场力qE，细线的拉力T2，甲对乙的吸引力F引，由平衡条件知，下段绳必须倾斜。对第(2)问，对整体得T1＝2mg，对乙球由平衡条件知T2＋F引＝，故T2＜。[答案](1)A(2)D1．如图1－6所示，P、Q为两个点电荷，P带正电、Q带负电，它们所带电荷量相等。设电荷量为Q，两者相距为L，O为P、Q连线的中心，那么在P、Q连线上的各点()图1－6A．O点的场强最大，大小为B．O点的场强最大，大小为C．O点的场强最小，大小为D．O点的场强最小，大小为02解析：根...