粤教版高中物理必修第三册第1章章末综合提升课件+学案+测评含答案

主题1　力电综合问题

1．受力情况

带电体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等。

2．解题方法

(1)物体在各个力的作用下，若处于平衡状态，即静止或做匀速直线运动，物体所受合外力为零，利用力的平衡条件解题。

(2)物体在各个力的作用下做变速运动(直线或曲线)，物体所受合外力不为零，利用牛顿第二定律解题。

总之，处理这类问题，就像处理力学问题一样，只是分析受力时注意别忘了电场力。

【典例1】　竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球距离右金属板的距离为b，重力加速度大小为g，如图所示。则：

(1)小球带电荷量q是多少？

(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？

[解析]　(1)由于小球处于平衡状态，对小球受力分析，如图所示，可得qE＝mgtan θ，故q＝。

(2)由于T＝，剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力和电场力的合力等于，小球的加速度a＝＝。小球由静止开始沿着剪断前丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板时，它的位移为s＝，由s＝at2得t＝＝＝。

[答案]　(1)　(2)

主题2　带电体在电场中的运动

1．带电体在电场中的运动是一类综合性很强的问题，解决这类问题时，常把带电体看作点电荷，应用力学知识(如牛顿运动定律、动能定理等)求解。

2．带电体在匀强电场中受到的电场力是恒力，若带电体只受电场力作用，则其运动是在恒力作用下的运动，解决问题的思路是抓住两个分析：受力分析和运动分析。

3．带电体在非匀强电场中所受电场力是变力，这类运动往往可借助动能定理进行分析和解答。

【典例2】　如图所示为一匀强电场，电场强度与水平方向的夹角为θ。现有一带电小球以初速度v0由A点水平射入该匀强电场，恰好做直线运动从B点离开电场。已知带电小球的质量为m，重力加速度大小为g，电荷量为q，A、B之间的距离为d。试分析：

(1)带电小球的电性；

(2)此匀强电场的场强大小E；

(3)小球经过B点时的速度大小vB。

思路点拨：解此题的关键是根据“恰好做直线运动”的条件做好受力分析并列出方程。

[解析]　(1)小球进入电场后受两个力作用：重力mg和电场力Eq，小球恰好做直线运动，则小球所受电场力Eq和重力mg的合力F沿直线AB方向，如图所示，可知小球带正电。

(2)由图可知mg＝Eqsin θ

所以匀强电场的电场强度大小为E＝。

(3)小球在恒力作用下由A到B做匀加速直线运动，合力为F＝

由牛顿第二定律得加速度为a＝

由匀变速直线运动的规律得v－v＝2ad

则vB＝。

答案：(1)带正电　(2)　(3)

主题3　电场中的图像问题

在考查电场中的基本概念时，往往给出与电场分布有关的图像，如：E­x图像、φ­x图像、Ep­x图像，或与粒子运动规律有关的图像，如：v­t图像，掌握各个图像的特点，理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题。

几种常见图像的特点及规律。

【典例3】　(多选)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高，则(　　)

A．C点的电场强度大小为零

B．A点的电场强度大小为零

C．NC间场强方向沿x轴正方向

D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

AD　[φ­x图像中斜率表示场强大小，则由题图可知，由O点到M点，电势一直降低，且图线在A点的斜率也不为零，故A点的电场强度大小不为零，而C点向N、向D两个方向电势均降低，说明C点两侧电场方向相反，且图线在C点的切线斜率为零，故C点电场强度大小为零，A正确，B错误；由N到C电势升高，故N、C间电场方向沿x轴负方向，C错误；WNC＝UNC·q，UNC＜0，q＜0，故WNC＞0，而WCD＝UCD·q，UCD＞0，q＜0，所以WCD＜0，D正确。]