第九章章末整合提升（Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版）

静电场及其应用 一、静电力的性质的描述 1．电场强度的两个表达式 公式 E＝ E＝k 适用范围 任意电场 真空中点电荷的电场 说明 定义式，q为试探电荷 点电荷电场强度的决定式，Q为场源电荷，E表示跟场源电荷相距r处的电场强度 2．电场线“疏”“密”和方向的意义 (1)电场线的“疏”和“密”描述电场的弱和强。 (2)电场线的切线方向为该点的电场强度方向。 当导体球靠近带正电的金属球时，周围的电场线如图所示。则a、b两点的电场强度(　　) A．大小不等，方向不同 B．大小不等，方向相同 C．大小相等，方向不同 D．大小相等，方向相同 [解析]　电场线上点的切线方向表示电场强度方向，而点a、点b的切线方向不同，故点a、点b的电场强度方向不同；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，故点a、点b的场强大小不相等。故A正确，B、C、D错误。故选A。 [答案]　A 二、电场强度的叠加 1．如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。 2．叠加法则 平行四边形定则。 (2023·湖南卷)如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，q>0，则三个点电荷的电荷量可能为(　　) A．Q1＝q，Q2＝q，Q3＝q B．Q1＝－q，Q2＝－q，Q3＝－4q C．Q1＝－q，Q2＝q，Q3＝－q D．Q1＝q，Q2＝－q，Q3＝4q [解析]　选项A、B的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，选项A、B错误；设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有cos 120°＝，解得E＝。而Q2产生的场强大小为E＝，则P点的场强不可能为零，选项C错误；设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有cos 120°＝，E＝，而Q2产生的场 强大小为E＝，则P点的场强可能为零，选项D正确。 [答案]　D 三、静电力作用下的平衡与加速问题 涉及静电力的平衡与加速问题，其解题思路与力学中的加速问题一样，只是在原来受力的基础上多了静电力，具体步骤如下： 如图所示，质量为m的小球A穿在足够长的光滑绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A(可视为点电荷)带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。 (1)求A球刚释放时的加速度大小； (2)当A球的动能最大时，求A球与B点间的距离。 [解析]　(1)根据库仑定律有F＝k， 由牛顿第二定律可知mgsin α－F＝ma， 又知r＝， 解得a＝gsin α－。 (2)当A球受到的合力为零，即加速度为零时，其动能最大，设此时A球与B点间的距离为d。 则mgsin α＝，解得d＝ 。 [答案]　(1)gsin α－　(2) 学科网（北京）股份有限公司 $$