第9章 6 专题提升课3 静电场中平衡和运动问题（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦静电场中的平衡与运动问题，通过微专题形式系统剖析解题思路，以斜面上带电小球平衡等例题导入，衔接静电力公式与平衡条件，为运动问题分析搭建学习支架。 其亮点在于融合科学思维中的模型建构与科学推理，如平衡问题用矢量三角形求最小电场强度，运动问题结合动能图像分析电场线分布。采用例题解析与随堂巩固结合的教学方法，助力学生深化相互作用观念，提升解题能力，也为教师提供结构化教学资源。

专题提升课3　静电场中平衡和运动问题 1 专题深度剖析 1 随堂巩固落实 2 内 容 索 引 专题深度剖析 PART 01 第一部分 3 微专题一　静电场中的平衡问题 解题思路 返回导航 √ 返回导航 返回导航 √ (2025·四川成都市期末)如图，倾角θ＝37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，为了使质量m＝0．2 kg、电荷量q＝0．02 C的带负电小球静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强电场。重力加速度大小g取10 m/s2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8。若要使所加电场的电场强度最小，则其最小值和方向为(　　) A．100 N/C，竖直向上 B．60 N/C，沿斜面向下 C．75 N/C，水平向左 D．80 N/C，垂直于斜面向下 返回导航 [解析]　带电小球在重力、静电力、斜面弹力三力作用下平衡，其中静电力、弹力的合力与重力等大、反向，重力恒定、弹力方向恒定，三力构成矢量三角形，其中静电力最小值为垂线段，如图所示，即最小静电力qEmin＝mg sin θ，解得Emin＝60 N/C，方向沿斜面向下。 返回导航 √ (2024·新课标卷，T18)如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等，则(　　) A．两绳中的张力大小一定相等 B．P的质量一定大于Q的质量 C．P的电荷量一定小于Q的电荷量 D．P的电荷量一定大于Q的电荷量 返回导航 返回导航 微专题二　静电场中的运动问题 若带电体在静电力作用下，做变速运动时，处于非平衡状态，常用牛顿第二定律分析过程，用动能定理求解速度大小。 返回导航 √ (2025·福建福州市期中)有一个负点电荷只受静电力的作用，从电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图像如图所示，则电场线分布图是图中的(　　) 返回导航 返回导航 (2025·北京市部分学校期中)如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向的夹角θ＝37°。重力加速度为g(已知sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8)。 (1)判断小球的带电性质，在原图画出小球在A位置的受力分析图。 [解析]　小球带负电，受力分析如图所示。 [答案]　带负电　图见解析　 返回导航 (2)求该匀强电场的电场强度E的大小。 返回导航 (3)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细线刚好张紧，将小球由静止释放，求： ①小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小； 返回导航 ②小球运动过程中的最大速度。 返回导航 随堂巩固落实 PART 02 第二部分 18 1．(静电场中的平衡问题)(2025·黑龙江省合格考)如图所示，竖直向下、大小为E的匀强电场中，一个质量为m、电量为q的带电小球静止悬挂在轻绳下端，重力加速度大小为g，已知绳内拉力大于小球的重力。 (1)求小球重力G的大小。 解析：小球重力的大小G＝mg。 答案：mg　 返回导航 (2)判断小球所受静电力F的方向。 解析：由于绳内拉力大于小球的重力，由平衡条件可知静电力F的方向竖直向下。 答案：竖直向下　 返回导航 (3)求出绳内拉力T的大小。 解析：由于小球静止，由平衡条件可知T＝mg＋qE。 答案：mg＋qE 返回导航 2．(静电场中的运动问题)如图所示，把一个倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，有一质量为m、电荷量为＋q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好沿斜面匀速运动，求匀强电场的电场强度的大小(重力加速度取g)。 返回导航 返回导航 (2025·天津和平区合格考模拟)如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，整个空间存在水平向右的匀强电场，平衡时轻绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度大小为(　　) A．　　　　 B． C． D． [答案]　mg　 $