第九章 培优课二 静电力的性质-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

物理必修第三册课堂学案 2.(电场强度的计算)如图所示，一电荷均匀分布 的带正电的圆环，其半径为R,在垂直于圆环 且过圆心O的轴线上有A、B两个点，AO一 A.两点电荷为同种电荷且q=3q 3BO=√3R.A、B两点的电场强度大小之比为 B.两点电荷为异种电荷且q1=3q ( C.两点电荷为同种电荷且=9g D.两点电荷为异种电荷且9=9q 4.(电场线)关于电场强度和电场线，下列说法正 确的是 () 0 A由电场强度定义式E=E可知，E与F成正 A.1:V2 B.1:5 比，与q成反比 B.电场强度E的方向和电荷受力方向相同 C.1:2 D.2:1 C.电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹 3.(电场强度的叠加)如图所示，电荷量为91和 9的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知 D.电场线既能描述电场的方向，也能描述电场 在P,Q连线上某点R处的电场强度为零，且 的强弱 PR=3RQ,则 ( 友情提示完成Ps课时作业（四） 培优课二静电力的性质 答案精解Ps [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 有时由题给条件建立的模型不是一个完整的 电场强度的三种计算方法 模型，这时需要给原来的问题补充一些条件， 组成一个完整的新模型.这样，求解原模型的 对称法实际上就是根据某些物理现象、物理 补偿法 问题就变为求解新模型与补充条件的差值问 规律、物理过程或几何图形的对称性进行解 题.如采用补偿法将有缺口的带电圆环补全 对称法 题的一种方法.在电场中，当电荷的分布具有 为圆环，或将半球面补全为球面，从而将问题 对称性时，应用对称性解题可将复杂问题大 化难为易 大简化 【例题1】如图所示，电荷量为+g的点电荷与均 当一个带电体的体积较大，已不能视为点电 匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂 荷时，求这个带电体产生的电场在某处的电 线通过板的几何中心，A、B为垂线上的两点， 微元法 场强度时，可用微元法的思想把带电体分成 很多小块，每块都可以看成点电荷，用点电荷 到薄板的距离均为山.已知图中A点的电场 电场叠加的方法计算 强度为2使为静电力常量)，方向沿AB向 18 第九章静电场及其应用 右，则图中B点的电场强度 (2)由静电力和电场线的方向可判断带电粒子 所带电荷的正负， (3)由电场线的疏密程度可确定静电力的大 小，再根据牛顿第二定律F=a可判断带电 粒子加速度的大小 【例题2】带电粒子仅在电场力作用下，从电场中 α点以初速度va进人电场并沿虚线所示的轨 A大小为器，方向沿BA向左 迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中， B大小为2，方向沿AB向右 下列说法正确的是 () C大小为号，方向沿BA向左 D大小为舒，方向沿AB向右 思维导引：分别计算出点电荷在A、B两点的 A.粒子带负电荷 电场强度，根据电场强度的叠加，求出带电薄 B.粒子先加速后减速 板在A点的电场强度，由对称法可得带电薄 C.粒子加速度一直增大 板在B点的电场强度，再进行叠加，计算出B D.粒子的动能先减小后增大 点的电场强度。 思维导引：由带电粒子的运动轨迹可知，带电 【变式1】均匀带电的完整球壳在球外空间产生 粒子受到的静电力沿着电场方向，可得所带 的电场等效于电荷集中于球心处产生的电 电性，由电场线的疏密可得静电力的大小，结 场.如图所示，在半球面AB上均匀分布着正 合动力学知识可得出物理量的变化情况. 电荷，总电荷量为q,球面半径为R,CD为通 【变式2】某电场线分布如图所示，一带电粒子沿 过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有 图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N M、N两点，OM=ON=2R.已知M点的场强 点，下列说法正确的是 () 大小为E,则N点的场强大小为 A祭-E A.M、N点的场强EM>E B.粒子在M、V点的加速度aM>aN C祭E D祭+E C粒子在M、N点的速度vu>W 考点二电场线与带电粒子的运动轨迹 D.粒子带正电 1.带电粒子做曲线运动时，合力指向轨迹曲线的 考点三电场中的动力学问题 凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向. 1.带电体在多个力作用下处于平衡状态，带电体 2.分析思路： 所受合外力为零，因此可用共点力平衡的知识 (1)由轨迹的弯曲情况结合电场线确定静电力 分析，常用的方法有正交分解法、合成法等。 的方向 2.带电体在电场中的加速问题与力学问题分析 ·19 物理必修第三册课堂学案 方法完全相同，带电体的受力仍然满足牛顿第 【变式3】如图所示，一质量为m=1.0×102kg、 二定律，在进行受力分析时不要漏掉静电力. 带电荷量大小为q=1.0×10“C的小