第一章 静电场 讲解-2019-2020学年高中物理选修3-1经纶学典【学霸题中题】(人教版)

第一章》静电场 、接触起电与库仑定律 (2)若减少B的电荷量,则AB之间的电场力和绳子上的 弹力将如何变化 重点研析 答案」(1)3×10-3N4×10-3N (1)接触起电使物体带电的过程叫做起电,高中阶(2)电场力变小,绳子的弹力不变 段,接触起电仅限于两个完全相同的金属小球,起电时先解析〕(1)AB垂直于墙面,由题意和几何知识可得 中和后分配起电方式还有摩擦起电、感应起电等. AB=30 cm (2)库仑定律.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸 根据库仑定律有F=k"92=3×10 引,库仑定律(F=k)定量地揭示了真空中两个静止 根据受力分析得G= Foot a 点电荷之间的作用力的大小规律,方向沿两电荷连线 解得G=4×10-3N. 典例精讲□ (2)减少B所带电量,重新建立平衡后,悬 彻D真空中有三个完全相同的金属小球A、BC均可线与墙面之间的央角变小,根据相似三角 视为质点,已知A小球的电量为一7C,B小球的电量形法,有相似处CCBx如图所示, 为-1C,C小球不带电,起初把A、B两小球放在相距为 r的两处,它们之间的电场力为F,今让A、B接触后分 重力、CA和CB不变,绳子上的弹力大小 开,再让C分别与A、B接触后分开,最后把A、B仍旧放不变,由于两电荷之间的距离x变小,电与 回原处,则A、B之间的库仑力是 力将变小 题型攻略 B. F 解决起电问题时,要紧紧抓住起电所遵循的规律,不 答案 论是哪一类起电,都遵守电荷守恒定律,即电荷在转移的 解析A、B接触后分开,分别带一4C的电量,再让C过程中,代数和不变 与A接触后分开,分别带一2C的电量,最后让C与B接 应用库仑定律解决问题时,首先要考查库仑定律成 触后分开,分别带-3C的电量,当把A、B再放回原处立的条件(静止,真空,均为点电荷),然后才能应用定律 库仑力是电场力的一种,电场力都是通过电场这种媒介 时根据库合定律,、B之间的库合力是F越项实现力的作用的,应用库仑定律,电荷量一不带表示电 A正确 性的正负,力的方向要用文字说明 例2>真空中两个静止异种点电荷相距10cm,它们之间 二、电场强度与叠加原理 相互作用力大小为9×10N.它们合在一起时成为一个 带电量为3×10-C的点电荷,问原来两电荷的带电量各重点研析□ 为多少? 强是用比值法定义的物理 答案」5×10-8C-2×10-8C 解析由于两点电荷为异种电荷,设为正电荷且也荷量,由电场本身的因素(场源电荷Q和距离)决定,与试 量较大,依题意q1+q2=3×10C①;由库仑定律有探电荷q及其所受电场力F无关,场强是表示电场力的 性质的物理量.规定正电荷在电场中所受力的方向为场 F=k2,得q1q:=-1×10-C②.由①②解得q1=强的方向,则负电荷所受电场力的方向与场强的方向 5×10-8C 相反 例3>如图所示,点电荷A镶嵌在墙壁上 (2)叠加原理:场强是矢量,场强叠加就是应用平行 电荷量为+0.1×106C,小球B悬挂在轻犭a 四边形法则合成场强 绳末端,电荷量为+0.3×106C,可视为点 典例精讲□ 电荷,绳长50cm,悬点在A的正上方C 例1在距离-4×103C的点电荷2×103m处,以下 处,AC之间的距离为40cm,重力加速度A B说法中正确的是 为10ms2,轻绳BC与竖直墙壁的夹角 A.放置试探电荷时,该处的电场强度才是9NC B.该处放置的试探电荷的电量越大,电场强度越大 (1)若AB垂直于墙面,则AB之间的库仑力和B的重力C.该处放置的试探电荷的电量越大,试探电荷所受的电 分别为多少? 场力越大 典中典物理·选修3=1·R D.在以该点电荷为球心、半径为2×10°m的球面上场强题型攻略□ 处处相同 对于场强概念的问题,要紧紧围绕比值法定义的特 答案C 点解决.解决关于场强叠加原理的问题时,要牢记电荷场 解析根据点电荷场强的决定式E=k,可知该处的强公式,用好平行四边形法则 场强为9N/C,它跟该处放不放试探电荷无关,也跟所放 三电荷平衡问题 试探电荷的电量死关,因此选项AB均错误场强由场源重点研析□ 电荷决定,根据场强的定义式E≈F 知选项C正确.在 (1)已知两个点电荷Q1、Q2固定在水平面上,它们 以孩点电荷为球心、半为2×10m的球面上,与强的之间的距离是d,现引人第三个点电荷Q,试间当Q满 足什么条件并把它放在何处时才能平衡? 大小处处相等,但是方向各不相同,因此选项D错误 分析Q1和Q2在周围建立了合电场,在合电场为 例2>如图所示,三个完全相同的金 零处放置任意电量的电荷Q3所受电场力F=Q 属小球a、b、c位于等边三角形的 ∑E=0,电荷必将处于平衡状态 个顶点上,a和c带正电,b带负电,a 所带电荷量的大小比b的小.已知c Q建立的电场为E,=点Q Q2建立的电