高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場》章末小結(jié) 知識整合與階段檢測 教科

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歡迎進入物理課堂 第一章 專題歸納例析 章末小結(jié) 專題沖關(guān) 階段質(zhì)量檢測 專題一靜電力與帶電體的平衡問題 1 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 庫侖力實質(zhì)也是電場力 與重力 彈力一樣 它也是一種基本力 注意力學規(guī)律的應用及受力分析 2 明確帶電粒子在電場中的平衡問題 實際上屬于力學平衡問題 其中僅多了一個電場力而己 3 求解這類問題時 需應用有關(guān)力的平衡知識 在正確的示例分析的基礎(chǔ)上 運用平行四邊形定則 三角形法則或建立平面直角坐標系 應用共點力作用下物體的平衡條件去解決 圖1 1 圖1 2 答案 B 專題二應用牛頓第二定律處理帶電體在電場中的運動1 受力情況帶電體在電場中受到電場力作用 還可能受到其他力的作用 如重力 彈力 摩擦力等 2 解題方法 1 物體在各力的作用下 若處于平衡狀態(tài) 即靜止或做勻速直線運動 物體所受合外力為零 利用力的平衡條件解題 2 物體在各力的作用下做變速運動 直線或曲線 物體所受合外力不為零 利用牛頓第二定律解題 總之 處理這類問題 就像處理力學問題一樣 只是分析受力時注意別忘了電場力 3 解題步驟 1 選擇研究對象 以帶電體為研究對象 2 分析帶電體受的靜電力及其他力的情況 3 利用牛頓第二定律列方程 有時與動能定理結(jié)合 4 代入數(shù)值求解 圖1 3 圖1 4 圖1 5 專題三靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化 1 帶電的物體在電場中具有電勢能 同時還可能具有動能和重力勢能等機械能 用能量觀點處理問題是一種簡捷的方法 2 處理這類問題 首先要進行受力分析以及各力做功情況分析 再根據(jù)做功情況選擇合適的規(guī)律列式求解 3 常見的幾種功能關(guān)系 只要外力做功不為零 物體的動能就要改變 動能定理 電場力只要做功 物體的電勢能就要改變 且電場力的功等于電勢能的減少量 W電 Ep1 Ep2 如果只有電場力做功 物體的動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化 總量不變 類似機械能守恒 如果除了重力和電場力之外 無其他力做功 則物體的動能 重力勢能和電勢能三者之和不變 例3 如圖1 6所示 在傾角 37 的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強電場 電場強度E 4 0 103N C 在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板 質(zhì)量m 0 20kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下 滑到斜面底端與擋板相碰后以碰前的速率返回 已知斜面的高度h 0 24m 滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù) 0 30 滑塊帶電荷q 5 0 10 4C 取重力加速度g 10m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 求 圖1 6 1 滑塊從斜面最高點滑到斜面底端時的速度大小 2 滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升的最大高度 3 滑塊從開始運動到停下來的整個過程中產(chǎn)生的熱量Q 計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字 答案 1 2 4m s 2 0 10m 3 0 96J 1 a b兩個點電荷 相距40cm 電荷量分別為q1和q2 且q1 9q2 都是正電荷 現(xiàn)引入點電荷c 這時a b c三個電荷都恰好處于平衡狀態(tài) 試問 點電荷c的性質(zhì)是什么 電荷量多大 它放在什么地方 解析 點電荷c應為負電荷 否則三個正電荷相互排斥 永遠不可能平衡 由于每一個電荷都受另外兩個電荷的作用 則三個點電荷只有處在同一條直線上 且c在a b之間才有可能都平衡 設(shè)c與a相距x 則c b相距 0 4 x 若點電荷c的電荷量為q3 根據(jù)平衡條件列平衡方程 2 如圖1 7所示 水平放置的平行板電容器電容為C 兩板間距離為d 板長為l 使兩板帶上電荷量為Q的等量異號電荷后 一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能在兩板間做勻速直線運動 求 1 微粒帶的電荷量 2 若將電容器帶電荷量增大為3Q 讓該微粒以水平初速度v進入電容器 則微粒在穿過電容器過程中 垂直于平行板方向的位移為多少 圖1 7 3 如圖1 8所示 在場強E 方向豎直向下的勻強電場中的豎直平面內(nèi) 有一個絕緣光滑的半圓形軌道 在軌道的最高點A處有一質(zhì)量為m 電荷量為q帶正電的小球 使小球由靜止開始滑下 試求小球經(jīng)過最低點B時 對軌道的壓力N的大小 圖1 8 答案 3 mg qE 點擊此圖片進入階段質(zhì)量檢測 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全