第9章 微专题2 静电力的性质（课时作业）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（人教版）

物理必修第三册课堂学案 微专题二静电力的性质答案精解P_ms [学习目标]1.学会利用几种特殊方法求解电场强度(科学思维)。2.会分析电场线与带电粒子运 动轨迹相结合的问题(科学思维)。3.学会分析电场中的动力学问题(科学思维)。 「课堂·深度探究 考点一电场强度的计算________【变式1】均匀带电的完整球壳在球外空间产 电场强度的三种计算方法生的电场等效于电荷集中于球心处产生的 电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布 — 着正电荷，总电荷量为q，球面半径为R， CD为通过半球面顶点与球心O的轴线， 对称性时，应用对称性解题可将复杂问题大在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R。已 大简化_____知M点的场强大小为E，则N点的场强大 当一个带电体的体积较大，已不能视为点电小为（） 电场叠加的方法计算_______A景-E 模型，这时需要给原来的问题补充一些条件，C架-E D条+E 补偿法问题就变为求解新模型与补充条件的差值问考点二电场线与带电粒子的运动轨迹 题。如采用补偿法将有缺口的带电圆环补全1.带电粒子做曲线运动时，合力指向轨迹曲线 为圆环。或将半球面补全为球面。从而将问题的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向。 化难为易____________2.分析思路： 【例题1】如图所示，带电荷量为＋q的点电荷（1)由轨迹的弯曲情况结合电场线确定静电 与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄力的方向； 板的垂线通过薄板的几何中心，若图中a（2)由静电力和电场线的方向可判断带电粒 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄子所带电荷的正负； 板在图中与点处产生的电场强度大小为（3)由电场线的疏密程度可确定静电力的大 ___，方向___．（静电力常量为k）小，再根据牛顿第二定律F=ma可判断带 电粒子加速度的大小。 【例题2】(多选)如图所示，带箭头的实线表示 某一电场中的电场线的分布情况。一带电 ·18· 第九章静电场及其应用 粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所 :【例题3】如图所示，光滑固定斜面（足够长）倾 示.若不考虑其他力，则下列判断正确的是 角为37°，一带正电的小物块质量为m,电 荷量为9，置于斜面上，当沿水平方向加如 图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静 止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化 为原来的2，(sin37°=0.6，cos37°=0.8,8 A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正 取10m/s2)求： 电；若粒子是从B运动到A,则粒子带 m-9 负电 B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运 378 动到A,粒子必带负电 (1)原来的电场强度大小（用字母表示）： C.若粒子是从B运动到A,则其加速度 (2)小物块运动的加速度； 减小 (3)小物块2s末的速度大小和2s内的位 D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小 移大小 【变式2】如图所示，实线为不知方向的三条电 场线，从电场中M点以相同速度垂直于电 场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在静 电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则 A.a一定带正电，b一定带负电 B.a的速度将减小，b的速度将增大 C.a的加速度将减小，b的加速度将增大 D.两个粒子的动能，一个增大一个减小 考点三电场中的动力学问题 1.带电体在多个力作用下处于平衡状态，带电 体所受合外力为零，因此可用共点力平衡的 知识分析，常用的方法有正交分解法、合成 法等. 2.带电体在电场中的加速问题与力学问题分 析方法完全相同，带电体的受力仍然满足牛 顿第二定律，在进行受力分析时不要漏掉静 电力. ·19· 物理必修第三册课堂学案 【变式3】如图所示，一质量为m=1.0×102kg、 (2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过 带电荷量大小为g=1.0×106C的小球， 1s时小球的速度大小v及方向. 用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场 中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖 直方向夹角为0=37°.小球在运动过程中 电荷量保持不变，重力加速度g取10m/s2. (sin37°=0.6，c0s37°=0.8) (1)求电场强度E的大小； 课未·随堂演练 1.（电场线与带电粒子的运动轨迹)一带负电 A.先变大后变小，方向水平向左 荷的点电荷，只在静电力作用下沿曲线abc B.先变大后变小，方向水平向右 由a运动到c,已知点电荷的速率是递减的. C.先变小后变大，方向水平向左 关于b点电场强度E的方向，图中可能正确 D.先变小后变大，方向水平向右 的是（虚线是曲线在b点的切线） 3.(电场中的动力学问题)（多选）下列图中，绝 缘细绳一端固定在天花板，一端系一质量为 m的带正电小球，为了使小球能静止在图中 B 所示位置，可加一个与纸面平行的匀强电 场，所加电场方向可能是 2.（电场中的动力学问题)如图所示，一电子在 等