2019-2020学年辽宁物理高二上必修3（课件+教师用书）：主题1 阶段复习课 (2份打包)

[体系构建] [核心速填] 1．电场的力的性质 (1)电场强度的定义式E＝，适用于任意电场． (2)真空中点电荷的场强公式：E＝k，式中： ①Q为场源电荷的电荷量． ②r为研究的点到场源的距离． (3)场强与电势差的关系式：E＝，适用于匀强电场的计算，式中d为沿场强方向上的距离． 2．电场的能的性质 (1)电势的定义式：φ＝，与零势能点的选取有关． (2)电势差的定义式：UAB＝，适用于任意电场． (3)电势差与电势的关系式：UAB＝φA－φB，与零电势能点的选取无关． (4)电场力做功与电势能变化的关系式：WAB＝－ΔEp. 3．电容 (1)定义式：C＝，适用于任何电容器． (2)平行板电容器的决定式：C＝，仅适用于平行板电容器． 4．带电粒子在电场中的运动 (1)加速运动 用动能定理求解，基本关系式为 qU＝(匀强电场)． mv－mv或qEd＝mv－mv (2)偏转运动 ①处理方法：运用运动的合成与分解的思想处理，也就是初速度方向上的匀速直线运动和电场力方向上的匀变速直线运动． ②偏转规律：在如图所示的匀强电场中，有以下规律偏转位移：y＝2. 速度偏转角的正切：tan φ＝. ＝ (3)两个结论 ①不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的． ②粒子经电场偏转后， 合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为. 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，库仑力实质上就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力．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，在正确的受力分析的基础上，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，灵活运用方法(如合成分解法、矢量图示法、相似三角形法、整体法等)去解决． 【例1】　如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　) A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝ D　[如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则Fasin 37°＝Fbcos 37°，解得，B错误，D正确．]＝，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得＝ 1．(多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为D.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则(　　) A．小球A与B之间库仑力的大小为 B．当时，细线上的拉力为0 ＝ C．当时，细线上的拉力为0 ＝ D．当时，斜面对小球A的支持力为0 ＝ AC　[根据库仑定律可知小球A与B之间的库仑力大小为k，选项B错误，选项C正确；因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球A的支持力不可能为0，选项D错误．]＝＝mgtan θ，则有，选项A正确；若细线上的拉力为零，小球A受重力、库仑力和支持力作用，如图所示，由平衡条件可得F＝k 带电粒子在复合场中的运动 1.带电粒子在复合场中的运动是指带电粒子在运动过程中同时受到电场力及其他场力的作用．较常见的是在运动过程中，带电粒子同时受到重力和电场力的作用． 2．由于带电粒子在复合场中的运动是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学的研究方法相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律． 【例2】　半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m、带正电的珠子．空间存在水平向右的匀强电场，如图所示．珠子所受的静电力是其重力的，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，则： (1)珠子所能获得的最大动能是多大？ (2)珠子对环的最大压力是多大？ [解析]　(1)由qE＝，解得θ＝37°.设珠子到达B点时动能最大，则