新教材2023年高中物理第9章静电场及其应用章末小结课件新人教版必修第三册

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第九章　静电场及其应用章 末 小 结知识网络构建1.60×10－19C　正比　反比　力　正电荷　平行四边形　强弱　方向　正电荷　无穷远处　方法归纳提炼 一、电场强度的叠加电场强度是矢量，当在同一个空间中出现多个点电荷的电场或者其他电场，利用平行四边形定则或三角形定则计算合场强。典题1二、静电场中的平衡问题1．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。库仑力实质上是静电力，与重力、弹力一样，它也是一种性质力。在解题中要注意力学规律的应用及受力分析。2．带电体在电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中仅多了一个静电力而已。3．求解这类问题时，需应用有关力学的平衡知识，在正确的受力分析基础上，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，灵活选用方法(如合成法、分解法、矢量图解法、相似三角形法、整体法与隔离法等)求解。　　　　　(2022·河南三门峡高二期末)如图所示，绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为m＝4.0×10－3kg，所带电荷量为q＝3.0×10－8C，为使小球静止时绝缘绳与竖直方向成α＝37°，可在空间加一匀强电场(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)。典题2(1)当所加的匀强电场沿水平方向时，求该匀强电场的大小；(2)若所加的匀强电场最小，求该匀强电场的大小和方向。解析：(1)对小球进行受力分析，如图所示(2)根据平行四边形定则，可以将三个力放到同一个矢量三角形中，显然，只有当电场力与绳垂直时，电场力最小F＝qEmin＝mg sin α，答案：(1)1.0×106 N/C；(2)8.0×105 N/C，方向垂直轻绳斜向右上方三、静电场中力和运动问题带电物体在电场中受到静电力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体所受合力可能不为零，做匀变速运动或非匀变速运动。处理这类问题，首先要对物体进行受力分析，再明确其运动状态，最后根据其所受的合力和所处的状态，合理地选择牛顿第二定律、运动学公式、平抛运动知识以及圆周运动知识等相应的规律解题。　　　　　(2022·广东省台山侨中高二上学期期中)如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小球，从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管，细管的上口距地面高为h，为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：(1)小球的初速度；(2)应加电场的电场强度。典题3思路引导：(1)要明白“无碰撞地落进管口”的含义。(2)牛顿运动定律结合运动学公式求电场强度。进考场练真题一、高考真题探析　　　　(多选)(2021·湖北卷)如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q(q＞0)。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。典题已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是 (　 　)A．M带正电荷 B．N带正电荷BC　A．轨道半径r小的粒子角速度一定小B．电荷量大的粒子的动能一定大C．粒子的速度大小与轨道半径r一定无关D．粒子的速度大小与轨道半径r一定有关BC　2．(2020·浙江1月卷，13)如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三个小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝－q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则 (　　)A　3．(2019·全国卷Ⅰ，15)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则 (　　)A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷D　解析：细绳竖直，把P、Q看作整体，在水平方向不受力，对外不显电性，带异种电荷，A、B错；如果P、Q带不同性质的电荷，受力如图所示，由图知，P带负电、Q带正电时符合题意，C错D对。4．(2018·浙江卷，8)电荷量为4×10－6C的小球绝缘固定在A点，质量为0.2 kg、电荷量为－5×10－6C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点。A、B间距离为30 cm，AB连线与竖直方向夹角为60°。静电力常量为9.0×109N·m2/C2，小球可视为点电荷。(g＝10 m/s2)下列图示正确的是 (　　)B