高二物理電場4課件

本章優(yōu)化總結(jié)

專題歸納整合章末綜合檢測第1章知識網(wǎng)絡構(gòu)建知識網(wǎng)絡構(gòu)建專題歸納整合靜電力作用下物體的平衡問題1．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．庫侖力與重力、彈力一樣，它也是一種基本力，因此一般的力學規(guī)律對它也適用，在對物體進行受力分析時應一起分析在內(nèi)．2．明確帶電粒子在電場中的平衡問題，實際上屬于力學平衡問題，其中僅多了一個靜電力而已．3．求解這類問題時，需應用有關(guān)力的平衡知識，在正確的受力分析基礎(chǔ)上,運用平行四邊形定則、三角形定則或建立平面直角坐標系，應用共點力作用下物體的平衡條件去解決．如圖1－1所示，在一電場強度沿紙面方向的勻強電場中，用一絕緣絲線系一帶電小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q，為了保證當絲線與豎直方向的夾角為θ＝60°時，小球處于平衡狀態(tài)，則勻強電場的電場強度大小可能為(

)圖1－1例1【思路點撥】由于電場力方向無法確定，可把該題看做動態(tài)平衡問題加以解決．【精講精析】取小球為研究對象，它受到重力mg、絲線的拉力F和靜電力Eq的作用．因小球處于平衡狀態(tài)，則它受到的合外力等于零．由平衡條件知，F(xiàn)和Eq的合力與mg

是一對平衡力．根據(jù)力的平行四邊形定則可知．當靜電力Eq的方向與絲線的拉力方向垂直時，靜電力為最小，如圖1－2所示，【答案】

ACD1．帶電的物體在電場中受到電場力作用，還可能受到其他力的作用，如重力、彈力、摩擦力等，在諸多力的作用下物體可能所受合力不為零，做勻變速運動或變加速運動．用動力學觀點解決帶電體在電場中的運動2．處理這類問題，就像處理力學問題一樣，首先對物體進行受力分析(包括電場力)，再明確其運動狀態(tài)，最后根據(jù)所受的合力和所處的狀態(tài)選擇相應的規(guī)律解題．3．相關(guān)規(guī)律：牛頓第二定律F合＝ma或Fx＝max、Fy＝may，運動學公式，如勻變速直線運動速度公式、位移公式等，平拋運動知識、圓周運動知識等．兩平行金屬板A、B水平放置，一個質(zhì)量m＝5×10－6kg的帶電微粒以v0＝2m/s的水平初速度從兩板正中央位置射入電場，如圖1－3所示，A、B兩板間的距離d＝4cm，板長L＝10cm.(1)當A、B間的電壓UAB＝1000V時，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中直線射出電場，求該粒子的電荷量．(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場，求A板所加電勢的范圍．圖1－3例2【思路點撥】本題中平行極板水平放置，研究對象是帶電微粒，根據(jù)這兩點考慮帶電粒子的重力．【精講精析】

(1)當UAB＝1000V時，重力跟電場力平衡，微粒沿初速度方向做勻速直線運動，由qUAB/d＝mg得：q＝mgd/UAB＝2×10－9C.因重力方向豎直向下，故電場力方向必須豎直向上．又場強方向豎直向下(UAB>0)，所以微粒帶負電．【答案】

(1)－2×10－9C

(2)600V<φA<2600V用功能觀點處理帶電體在電場中的運動1．帶電的物體在電場中具有電勢能，同時還可能具有動能和重力勢能等機械能，用能量觀點處理問題是一種簡捷的方法．2．處理這類問題，首先要進行受力分析，及各力做功情況分析，再根據(jù)做功情況選擇合適的規(guī)律列式求解．3．常見的幾種功能關(guān)系(1)只要外力做功不為零，物體的動能就要改變(動能定理)．(2)靜電力只要做功，物體的電勢能就要改變，且靜電力的功等于電勢能的減少量，W電＝Ep1－Ep2.如果只有靜電力做功，物體的動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化，總量不變(類似機械能守恒)．(3)如果除了重力和靜電力之外，無其他力做功，則物體的動能、重力勢能和電勢能三者之和不變．如圖1－4所示，在傾角θ＝37°的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強電場，場強E＝4.0×103N/C，在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板．質(zhì)量m＝0.20kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，滑到斜面底端與擋板相碰后以碰前的速率返回．已知斜面的高度h＝0.24m，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.30，滑塊帶電荷q＝－5.0×10－4C.取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求：圖1－4例3(1)滑塊從斜面最高點滑到斜面底端時的速度大?。?2)滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升的最大高度．(3)滑塊從開始運動到停下來的整個過程中產(chǎn)生的熱量Q.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【思路點撥】理解題意，對運動過程進行分階段處理，進行受力分析是關(guān)鍵，還要分清哪些力做功，做功有什么不同情景，然后選擇合適的物理規(guī)律列式求解．【答案】

(1)2.4m/s

(2)0.10m

(3)0.96J等效法的應用各種性質(zhì)的場與實物(由分子和原子構(gòu)成的物質(zhì))的根本區(qū)別之一是場具有疊加性，即幾個場可以同時占據(jù)同一空間，從而形成疊加場．對于疊加場中的力學問題，可以根據(jù)力的獨立作用原理分別研究每一種場力對物體的作用效果；也可以同時研究幾種場力共同作用的效果，將疊加場等效為一個簡單場，然后與重力場中的力學問題進行類比，利用力學的規(guī)律和方法進行分析與解答．在水平向右的勻強電場中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為l的絕緣細線懸掛于O點，當小球靜止時細線與豎直方向夾角為θ(如圖1－5)．現(xiàn)給小球一個垂直于懸線的初速度，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，試問：圖1－5例4(1)小球在做圓周運動的過程中，在哪一位置速度最??？速度最小值多大？(2)小球在B點的初速度多大？【思路點撥】