第1章 静电场 第2章 电势能与电势差 复习课件3（鲁科版选修3-1）

课件23张PPT。第1章 静电场 第2章 电势能与电势差体系构建
1.对称法
对称现象普遍存在于各种物理现象中，应用对称性不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题，这种思维方法在物理学中称为对称法．利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜，快速简便地求解问题．方法总结
2．补偿法
对某些非理想模型的物理题，当所求的甲直接求解困难时，可想法补上一个乙，补偿的原则是使得甲变得容易求解，而且补上去的乙也容易求解，这种转换思维角度的方法常常可以使一些难题的求解变得简单明了． ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图6－1所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是A．两处的电场方向相同，E1＞E2
B．两处的电场方向相反，E1＞E2
C．两处的电场方向相同，E1＜E2
D．两处的电场方向相反，E1＜E2
【解析】　如图所示，在ab杆上P1的右边取a关于P1的对称点a′，由对称性可知aa′段所带电荷不论电性如何，在P1处所产生的电场强度为零，则ab杆所带电荷在P1处产生的电场强度实质上就等于a′b段所带电荷在P1处所产生的电场强度大小． 显然a′b段在P2处所产生的电场强度大小与其在P1处所产生的电场强度的大小相等，但方向相反．而aa′段所带电荷在P2处也将产生电场，故此ab杆在P2处所产生的电场强度E2大于在P1处所产生的电场强度E1，且不论电性如何，两点电场强度方向必相反．
【答案】　D 如图6－2所示，将金属丝AB弯成半径r＝1 m的圆弧，但是AB之间留出宽度为d＝2 cm，相对于圆弧来说很小的间隙，电荷量Q＝3.14×10－9 C的正电荷均匀分布在金属丝上，求圆心O处的电场强度．
【答案】　9×10－20 N/C　方向向左
1.带电粒子在电场力作用下做曲线运动时，所受的电场力指向轨迹曲线的凹处，并且电场力的方向与电场线的切线方向平行．由此可以知道电场力的方向以及电荷的正、负．
2．根据电场力的方向与速度方向的关系或者根据电场力的方向与位移方向的关系可以判断出电场力做功情况，从而判断电势能、动能的变化情况． 如图6－3所示，虚线a、b、c表示电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知
A．三个等势面中，a点的电势最高
B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
【解析】　由于电场线和等势面垂直，并且电场力的方向指向轨迹曲线的凹处，由此可以判断电场大致方向为a→c，因此，三个等势面a的电势最高，A正确．正电荷在电势高的等势面时电势能大，在P点的电势能比在Q点具有的电势能大，B正确．电场力做正功，电势能减小，动能增大．P点的动能小于Q点的动能，C错误．P点等势面密，电场强，电场力大，加速度大，故D正确．
【答案】　ABD解决此类问题首先要进行受力分析、运动状态分析和过程分析．
1．若物体做匀变速直线运动，则可利用牛顿第二定律和运动学关系式求解，也可以用动能定理求解．
2．若物体同时参加两个方向上的匀变速运动(或一个方向匀变速，一个方向匀速)，则可以用牛顿运动定律和运动学公式分别求解两个方向的分运动，也可以用动能定理求解合运动．3．若物体做复杂的曲线运动，则利用动能定理和能量守恒的方法求解．若用动能定理，则要分清有多少个力做功，是正功还是负功，合功是多少，同时要明确初、末状态及运动过程中动能的增量；若用能量守恒的方法，则要分清带电体在运动过程中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的．
如图6－4所示，在光滑水平绝缘平面上，水平匀强电场方向与x轴之间成135°角，电场强度E＝1×103 N/C，某带负电的小球，电荷量为q＝2×10－6 C，质量为m＝1×10－3 kg，以初速度v0＝2 m/s从坐标轴原点出发，在xOy平面内运动，v0与水平匀强电场方向垂直．求：(1)该带电小球所受到的电场力的大小；
(2)该带电小球在第二秒内速度变化量的大小；
(3)当带电小球再经过x轴时与x轴交于A点，求带电小球经过A点时速度vA大小及OA间电势差UOA.
【答案】　(1)2×10－3 N　(2)2 m/s　(3)4.5 m/s
－4×103 V