第一章 静电场的描述 习题课2 电场力的性质-【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2　电场力的性质 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．理解等量同种(异种)点电荷连线与中垂线上的场强变化规律，能根据电场线分析电场的特点或相关问题． 2．能根据电场特点、运动轨迹等分析带电粒子在电场中的平衡、运动、动力学等问题，能分析求解特殊场强问题． 关键能力 • 拓展应用 3 1 两个等量电荷的电场特点   等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷 电场线分布     连线上的场强大小、方向 O点场强最小，从O点沿连线向两边逐渐变大；场强方向从正电荷指向负电荷 O点场强为零，从O点沿连线向两边逐渐变大；场强方向总指向O(等量正电荷)或远离O(等量负电荷) 典题固法 关键能力•拓展应用   等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷 中垂线上的场强大小、方向 O点场强最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小；场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直 O点场强为零，从O点沿中垂线向两边先变大，后变小；场强方向总远离O(等量正电荷)或指向O(等量负电荷) 关于O点对称的点A与A′、B与B′的场强 等大同向 等大反向 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　真空中有两个等量异种点电荷，以两点电荷连线中点O为坐标原点，以它们连线的中垂线为x轴，图中能正确表示x轴上电场强度变化情况的是 (　　) 1 A　 解析：两等量异种点电荷连线的中垂线上，从连线的中点到无限远处的电场强度逐渐减小，故选A． 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　(多选)如图所示，两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，关于电子的运动，下列说法中正确的是 (　 　) A．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度可能先增大，再减小 B．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度一定越来越小，速度一定越来越大 C．电子运动到O点时，加速度为零，速度最大 D．电子通过O点后，速度越来越小，加速度一直增大 2 AC　 典题固法 关键能力•拓展应用 解析：在等量同种正电荷连线中点处的场强为零，无限远处的电场强度也为零，所以在中垂线上从中点到无限远处电场强度是先增大，后减小，而场强最大处可能在a点上方，也可能在a点下方，也可能在a点，所以电子从a点向O点运动的过程中，加速度可能先增大，后减小，故A正确，B错误；在O点处电场强度为零，电子受力为零，电子的加速度为零，在此处速度达到最大，故C正确；电子通过O点后，电子受电场力方向为竖直向上，大小也可能是先增大，后减小，所以电子的速度将减小，加速度可能先增大，后减小，故D错误． 典题固法 关键能力•拓展应用 2 电场线与带电粒子运动轨迹相关问题 1．电场线与运动轨迹的比较   电场线 运动轨迹 客观性 不存在，是为研究电场方便而人为引入的 客观存在的 切线 意义 曲线上各点的切线方向即为该点的电场强度方向，同时也是正电荷在该点的受力方向，即正电荷在该点产生加速度的方向 轨迹上每一点的切线方向即为粒子在该点的速度方向，但加速度的方向与速度的方向不一定相同 典题固法 关键能力•拓展应用 2．做曲线运动的带电粒子 (1) 速度方向沿轨迹的切线方向，所受合外力方向指向曲线的凹侧，粒子轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间． (2) 静电力方向与电场线相切，同一带电粒子在电场线密集的地方加速度大，在电场线稀疏的地方加速度小． 3．电场线与运动轨迹相关问题的分析方法 (1) 根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断带电粒子所受静电力的方向． (2) 把电场线方向、静电力方向与电性相联系进行分析． (3) 把电场线的疏密和静电力大小、加速度大小相联系进行分析． (4) 把静电力做的功与能量的变化相联系进行分析． 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　如图所示，实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则 (　　) A．a与b带异种电荷 B．a与b带同种电荷 C．a的速度将增大，b的速度将减小 D．a的加速度将增大，b的加速度将减小 3 A　 典题固法 关键能力•拓展应用 解析：由于两粒子所受的电场力的方向相反，故a、b两粒子所带电荷的电性相反，B错误，A正确；对于b，电场力方向始终和轨迹的切线方向即速度方向成锐角，始终对电荷做正功，故b的速度越来越大，而对于a，电场力先做负功，后做正功，故a的速度先减少后增大，C错误；电场线的疏密代表电场的强弱，由图可知越向左场强越小，则a受到的电场力逐渐减小，b受到的电场力逐渐增大，根据牛顿第二定律可知a的加速度减小，b的加速度增大，D错误． 典题固法 关键能力•拓展应用 　　　(多选)(2022·深圳红岭中学