第一章 静电场的描述 习题课1 库仑定律的应用-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册粤教版2019（课件）

第一章 习题课1　库仑定律的应用 静电场的描述 必修第三册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理　YJ 1 核心 目标 1．进一步理解库仑定律的内涵和适用条件，理解静电力的特性，能够应用库仑定律计算点电荷间的静电力． 2．能求解含静电力的共点力平衡问题、动力学问题及图像类问题． 关键能力 • 拓展应用 3 1 涉及静电力的平衡问题解题步骤 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　如图所示，V形对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为α＝60°，其中斜面N光滑．两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则P与M间的动摩擦因数至少为 (　　) 1 D　 典题固法 关键能力•拓展应用 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　如图所示，两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球(可视为质点)系于同一点，A球靠在绝缘墙壁上，B球保持静止状态．两球所带电荷量分别为QA＝2q和QB＝4q．现将B球与A球接触后再次释放，稳定后两球均静止，下列说法中正确的是 (　　) A．B球的电荷量不变 B．轻绳对B球的拉力变大 C．A、B两球间静电力变小 D．A、B两球间距离变大 2 D　 典题固法 关键能力•拓展应用 典题固法 关键能力•拓展应用 2 涉及静电力的动力学问题 带电体在静电力参与下做直线或曲线运动，做加速或减速运动，与动力学问题的分析方法完全相同，在受力分析时不要漏掉静电力，带电体的运动仍然满足牛顿第二定律、向心力关系、动能定理等． 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　如图所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定一个带正电的点电荷，在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点)，以向右为正方向，下列选项中能反映小球运动速度随时间变化规律的是 (　　) 3 B　 典题固法 关键能力•拓展应用 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　如图所示，电荷量Q＝2×10－7 C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4 kg、电荷量q＝1×10－7 C的另一正点电荷B从O点正上方0.5 m处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点．若静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2，求： (1) B释放时的加速度大小． 4 答案：(1) 6.4 m/s2　 典题固法 关键能力•拓展应用 (2) P、O间的距离L． 答案：(2) 0.3 m 典题固法 关键能力•拓展应用 1．(多选)下列各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出．其中A球能保持静止的是 (　 　) AD　 随堂内化 关键能力•拓展应用 2．(多选)如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法中正确的是 (　 　) AC　 随堂内化 关键能力•拓展应用 随堂内化 关键能力•拓展应用 3．如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L(L比球半径r大得多)．B球带电荷量为QB＝－3q，A球带电荷量为QA＝＋6q，若在C上加一个水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动．求： (1) F的大小． (2) C球所带电荷量为多少？带何种电荷？ 随堂内化 关键能力•拓展应用 随堂内化 关键能力•拓展应用 谢谢观赏 温馨提示： 请老师布置同学们及时完成《配套新练案》中的练习。 必修第三册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理　YJ A． B． C． D． 解析：滑块Q在光滑斜面N上静止，则P与Q带同种电荷，两者之间为静电斥力，设为F，两滑块的受力分析和角度关系如图所示．对Q分析，在沿斜面方向有mgcos 30°＝Fcos 30°，可得F＝mg，而对P分析，动摩擦因数最小时有N2＝F＋mgsin 30°，f＝μN2，f＝mgcos 30°，联立解得μ＝，故选D． 　　解析：两个完全相同的小球接触后带电荷量平分，则两个小球后来的带电荷量q′A＝q′B＝＝3q，可知B的带电荷量减小，A错误；对B球受力分析，受重力、拉力T和静电力F，如图所示．由图可知，△ABO∽△BMN，根据平衡条件并结合相似三角形法，有＝＝，其中F1＝k＝k，最后稳定时假设B位置不变，则F2＝k＝k，联立可得F变大，则A、B间的距离变大，由于AO与BO不变，小球的质量m不变，所以绳子的拉力T不变，B、C错误，D正确． 　　　　　　 　　　　　　A　　　　　　　 B　　　　　　　 C　　　　　　 　D 解析：N点的小球释放后，受到向右的静电力作用，开始向右运动，根据库仑