《导与练》人教版物理选修3-1 同步教学课件：第1章 习题课1 电场的力的性质(23张PPT)

课件23张PPT。习题课一　电场的力的性质课堂探究达标测评课堂探究 核心导学·要点探究D ?思维导图?方法总结 平衡问题的处理方法
(1)灵活运用整体法和隔离法选取研究对象.
(2)多利用直角三角形、相似三角形和正交分解法等常用数学知识和方法.
(3)应用牛顿第三定律分析各带电体之间的相互作用力.A 二、电场线与运动轨迹
【例2】 (多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是(　 　)
A.粒子必定带正电荷
B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能ACD?思维导图?解析:根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线的切线方向,故此点电荷带正电,A选项正确.由于电场线越密,电场强度越大,点电荷受到的静电力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点加速度大, C选项正确.粒子从M点运动到N点,静电力做正功,根据动能定理得此粒子在N点的动能大,故D选项正确.规律方法 电场线与运动轨迹问题的分析方法
(1)由轨迹的弯曲方向判断静电力的方向,轨迹弯向所受合力方向的一侧;
(2)由电场线的疏密判断加速度的大小;
(3)由静电力做功的情况判断速度的变化情况.
(4)只有当电场线是直线,且带电粒子只受静电力作用(或受其他力,但方向沿电场线所在直线),同时带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线时,运动轨迹才和电场线重合.(教师备用)
例2-1:如图所示,实线为电场线(方向未画出),虚线是一带电粒子只在静电力的作用下由a到b的运动轨迹,轨迹为一条抛物线.下列判断正确的是(　 　)
A.电场线MN的方向一定是由N指向M
B.带电粒子由a运动到b的过程中速度一定逐渐减小
C.带电粒子在a点的速度一定小于在b点的速度
D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度解析:由于该粒子只受静电力作用且做曲线运动,粒子所受外力指向轨迹内侧,所以粒子所受静电力一定是由M指向N,但是由于粒子的电荷性质不清楚,所以电场线的方向无法确定,故A错误;粒子从a运动到b的过程中,静电力与速度成锐角,粒子做加速运动,速度增大,故B错误,C正确;b点的电场线比a点的密,所以带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,故D错误.C三、静电力与力学规律的综合应用
【例3】 如图所示,用30 cm的细线将质量为4×10-3 kg的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右、大小为1×104 N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电荷量;
(3)若将细线剪断,小球将做什么运动?加速度大小和方向如何??思路探究? (1)知道静电力方向,如何确定带电体的电性?
答案:静电力方向与电场方向相同的带电体带正电,静电力方向与电场方向相反的带电体带负电.
(2)质点受三个力处于平衡状态,若去掉其中一个力,则质点的合力大小和方向如何?
答案:质点的合力与去掉的那个力大小相等,方向相反.解析: (1)对小球受力分析如图.所受静电力F与电场强度方向相同,所以小球带正电.
(2)由平衡条件知Eq=mgtan 37°,代入数据解得q=3×10-6 C.答案: (1)正电
(2)3×10-6 C
(3)初速度为零的匀加速直线运动　12.5 m/s2　方向与细线拉力的方向相反方法总结 对处于平衡状态的带电体先进行受力分析,画出受力图.然后用力的合成或分解的方法处理这些力,若是三力平衡,宜用合成方法;若是三力以上的平衡宜用正交分解.第三步是写平衡方程求解.静电力作用下的非平衡问题,方法与力学中相同,首先分析带电体的受力,再依据牛顿第二定律F合=ma进行求解.(2)小物块运动的加速度.答案：(2)3 m/s2　方向沿斜面向下达标测评 随堂演练·检测效果1.(2016湖北省荆州中学月考)真空中有两个静止的同种点电荷q1,q2,保持q1不动,释放q2.q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中的加速度(　 　)
A.不断增大 B.不断减小
C.先增大后减小 D.始终保持不变B2.(多选)如图所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a,b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是(　 　)
A.该粒子带正电荷,运动方向为由a至b
B.该粒子带负电荷,运动方向为由a至b
C.该粒子带正电荷,运动方向为由b至a
D.该粒子带负电荷,运动方向为由b至aBD解析:由粒子做曲线运动条件可知,静电力指向曲线的凹侧,所以静电力与电场方向相反,由此可知该粒子带负电荷.其运动方向可能由a到b,也可能由b到a,故选项B,D正确.3.(多选)如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a,b,c(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态,则以下判断正确的是(　 　)
A.a对b的静电力一定是引力
B.a对b的静电力可能是斥力
C.a的电荷量可能比b的少
D.a的电荷量一定比b的多AD解析:若三个点电荷均处于平衡状态,三个点电荷必须满足“三点共线,两同夹异,两大夹小”,所以选项A,D正确.4.如图所示,光滑绝缘的水平面上固定着A,B,C三个带电小球,它们的质量均为m,间距均为r,A,B带正电,电荷量均为q.现对C施加一水平向右的力F的同时放开三个小球,欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变,求:
(1)C球的电性和电荷量;解析:(1)A球受到B球库仑力F1和C球库仑力F2后,产生水平向右的加速度,故F2必为引力,C球带负电.A球受力如图所示.
故F2sin 30°=F1,即F2=2F1,
故qC=2q.答案:(1)负电　2q (2)水平力F的大小.点击进入课时训练谢谢观赏！