物理 第一章 电场好题讲解 粤教版选修3-1 .ppt

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1、第一章 电场好题讲解复习例例1.如图所示，两个完全相同的，带电量也相同的小球如图所示，两个完全相同的，带电量也相同的小球A，B分别固定在两处，二球间作用力为分别固定在两处，二球间作用力为F,用一个不带电的用一个不带电的大小完全相同的小球大小完全相同的小球C先和先和A接触接触,再与再与B接触接触,然后移去然后移去C,则则A、B间的作用力变为间的作用力变为:A.F/2 B.F/4 C.F/8 D.3F/8 E.4F/9 F.0ABC答：答：DABC用一个不带电的大小完全相同的小球用一个不带电的大小完全相同的小球C和和A、B反复接触反复接触,然后移去然后移去C,则则A、B间的作用力变为间的作用力变为

2、:答：答：E 规律小结规律小结:两个完全相同的带电小球接触两个完全相同的带电小球接触电量再分配原则电量再分配原则:(1)同种电荷小球接触同种电荷小球接触:q1=q2=(q1+q2)/2(2)异种电荷小球接触异种电荷小球接触:q1=q2=|q1-q2|/2例例2.如图所示，两个点电荷，电量分别为如图所示，两个点电荷，电量分别为q1=410-9C和和q2=-910-9C,两者两者固定固定于相距于相距r=20cm的的ab两点上两点上.有一个有一个点电荷点电荷q3放在放在ab连线上并保持静止连线上并保持静止,该点电荷所处位置是该点电荷所处位置是:A.距距a点内侧点内侧8cm处处 B.距距a点外侧点外侧

3、40cm处处 C.距距b点外侧点外侧20cm处处 D.无法判断无法判断abq1q2答：答：B在在两个固定的点电荷的连线上引入第三个电荷并保持平衡两个固定的点电荷的连线上引入第三个电荷并保持平衡有以下规律有以下规律:规规 律律 小小 结结(1).若若两个固定电荷为两个固定电荷为异种异种电荷电荷,则第三个电荷在连线上则第三个电荷在连线上靠近靠近电量小电量小的固定电荷的的固定电荷的外侧外侧.(2).若若两个固定电荷为两个固定电荷为同种同种电荷电荷,则第三个电荷在连线之则第三个电荷在连线之间靠近间靠近电量小电量小的固定电荷的的固定电荷的内侧内侧.(3).第三个电荷的第三个电荷的电性电性及及电量电量与平

4、衡位置与平衡位置无关无关例例3.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷,质量质量分别为分别为m1和和m2,带电量分别为带电量分别为q1和和q2,用长均为用长均为L的绝缘细的绝缘细线悬挂后线悬挂后,因静电力排斥而使两悬线张开因静电力排斥而使两悬线张开,分别与铅垂线方分别与铅垂线方向成夹角向成夹角 1和和 2,若若 1 2,则下列说法正确的是则下列说法正确的是:A.q1一定等于一定等于q2 B.m1一定大于一定大于m2 C.一定满足一定满足q1/m1=q2/m2 D.必需同时满足必需同时满足q1=q2,m1=m2 答：答：B 1 2q1,m1q2,m2 规

5、规 律律 小小 结结决定决定 1与与 2的大小关系的仅与质量的大小关系的仅与质量m1和和m2有关有关,与带电量与带电量q1和和q2无关无关.若若 1m2 例例4。如图所示如图所示,三个自由点电荷三个自由点电荷q1,q2,q3，在一直线上，在一直线上,r1:r 2=1:2.每个电荷受的静电力的合力为零而保持静止每个电荷受的静电力的合力为零而保持静止,已已知知q1带正电带正电,由此可判断三个电量之比由此可判断三个电量之比 q1:q2:q3=_.r1r 2+q1q2q39:-4:36三三个自由点电荷在一直线上能保持平衡状态有以下规律个自由点电荷在一直线上能保持平衡状态有以下规律:规规 律律 小小 结

6、结(1).两个相邻电荷必为两个相邻电荷必为异种异种电荷电荷,即为即为“+”,“-”,“+”排列排列.或为或为“-”,“+”,“-”排列排列.(2).中间电荷的电量为三个电荷中电量的中间电荷的电量为三个电荷中电量的最小值最小值.(3).中间电荷的位置在靠近两端电荷中中间电荷的位置在靠近两端电荷中电量较小电量较小的电荷一的电荷一侧侧.(4).三个电荷的电量关系三个电荷的电量关系:(5).口诀口诀:“三点共线三点共线,两同夹异两同夹异,两大夹小两大夹小,近小远大近小远大”例例5.如图所示如图所示,一根放在水平面上的光滑玻璃管一根放在水平面上的光滑玻璃管,内部有两内部有两个完全相同的弹性金属小球个完全

7、相同的弹性金属小球A,B.分别带电量为分别带电量为9Q和和-Q.从从相距相距r位置静止释放位置静止释放,释放时释放时A球的加速度为球的加速度为a1,两小球再次两小球再次相距相距r时时A的加速度为的加速度为a2.则则a1:a2为多少为多少?答：答：a1:a2=9:16BAr例例6.如图所示如图所示,把质量为把质量为mA=2g的带的带正电的小球正电的小球A用绝缘细用绝缘细线悬挂线悬挂,若将带电量为若将带电量为Q=-410-6 C的带电小球的带电小球B靠近靠近A,当当两个带电小球在同一高度相距两个带电小球在同一高度相距r=30cm时时,细线与竖直方向细线与竖直方向成成=45角角.求求(1)B球受到的

8、库仑力大小球受到的库仑力大小.(2)A球的带电量球的带电量qABqQr 答：答：(1)FB=210-2 N (2)qA=510-8 C例例7.如图所示如图所示,两个质量都为两个质量都为m=30g,电量电量q=610-7 C的相的相同小球同小球A,B.可穿在光滑斜杆上滑动可穿在光滑斜杆上滑动,=37,如将小球从斜如将小球从斜杆底端杆底端O点由点由静止开始释放静止开始释放,求求(1)两球速度最大时两球速度最大时,A,B距距O点的距离点的距离r为多大为多大?(2)此时此时A,B球对斜杆的压力球对斜杆的压力N为多大为多大?ABO 答：答：(1)r=7.5cm (2)N=0.5N例例8.如图所示如图所示

9、,两个大小相同的小球两个大小相同的小球A,B带有同种电荷带有同种电荷,质质量分别为量分别为mA和和mB,分别用长为分别用长为L绝缘细线悬挂于绝缘细线悬挂于O点点,B球球靠在光滑绝缘的竖直墙上靠在光滑绝缘的竖直墙上,因静电力排斥而使因静电力排斥而使A球的悬线球的悬线张开张开,平衡时两球相距为平衡时两球相距为d.求求(1)此时拉此时拉A球的细线上的拉球的细线上的拉力力FA.及及A球受的库仑力球受的库仑力F 库库(2)此时此时B球对墙的压力球对墙的压力N,拉拉B 球的细线上的拉力球的细线上的拉力FB.(3)要使两球相距为要使两球相距为d/2,可可采取哪采取哪些措施些措施?答：答：(1)FA=mAg

10、F库库=mAg d/LOABLdL(2)N=mAgdL2-d2/4/L2 FB=mBg+mAgd2/2L2(3)L=L/8;或或 mA=8mA;或或qA=qA/8;或或qB=qB/8例例9.如图所示如图所示,质量均为质量均为m的的A、B、C三小球都静止在光滑三小球都静止在光滑的绝缘水平面上，相邻两球间距的绝缘水平面上，相邻两球间距L=0.1m，现使它们带电，现使它们带电，QA=+105C，QB=+106C，若只在若只在C上加一水平向右恒力上加一水平向右恒力F，使三球始终保持使三球始终保持L间距向右运动，则间距向右运动，则(1)C应带什么电应带什么电?(2)电量电量QC多大多大?(3)F多大多大

11、?ABCFLL答答:(1)C带负电，带负电，(2)QC=4/3 10-5 C，(3)F=63N例例10.设氢原子核外电子的轨道半径为设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子的质量为电子的质量为m，电量为电量为e，则电子绕核做匀速圆周运动的速率为则电子绕核做匀速圆周运动的速率为V=，周期为周期为T=。eeer例例1.如图所示，两根长为如图所示，两根长为L的丝线下端各悬挂一质量为的丝线下端各悬挂一质量为m的带电小球的带电小球A，B。A，B带电量分别为带电量分别为q,q，今加上方今加上方向水平向左的匀强电场，使向水平向左的匀强电场，使A，B两球两球相距也为相距也为L。求电场求电场强度为强度为E的的大小大

12、小ABLLLEqq答：答：E=Kq/L2+3mg/3q专题二专题二 电场强度电场强度 电势电势例例2.如图所示，质量分别为如图所示，质量分别为m,2m,3m的三个小球的三个小球A，B，C，其中其中B带带Q电量。电量。A，C不带电，绝缘细线将三球连接，不带电，绝缘细线将三球连接，并将并将A球悬挂于天花板上，空间有一竖直向下的匀强电场，球悬挂于天花板上，空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度为电场强度为E，三球处于静止状态。求三球处于静止状态。求（1）A，B间的细间的细线的拉力线的拉力FAB。（2）将悬挂将悬挂A的细线剪断后一小段时间内，的细线剪断后一小段时间内，A，B间的细线的拉力间的细线的拉力F

13、ABABCEm2m3m答答:(1)FAB=5mg+EQ(2)FAB=EQ/3例例3.如图所示，判断下列各图是什么电荷产生的电场线如图所示，判断下列各图是什么电荷产生的电场线（实线）或等势线（虚线）的局部图形（实线）或等势线（虚线）的局部图形正点电荷正点电荷等量异种等量异种电荷电荷平行板带平行板带电体电体负点电荷负点电荷等量同种等量同种正电荷正电荷等量异种等量异种电荷电荷例例4.如图所示，平行线为电场线，但未指明方向，带电量如图所示，平行线为电场线，但未指明方向，带电量为为10-2 C的的正正电荷在电场中只受电场力作用，当它从电荷在电场中只受电场力作用，当它从A点点运动到运动到B点时动能减少了点

14、时动能减少了0.1J,则电场方向向则电场方向向_(填填左左或或右右).已知已知A点的电势为点的电势为-10V.B点的电势为点的电势为_V.运运动轨迹为动轨迹为_.(填填1或或2).01左左AB12E例例5.如图所示，在如图所示，在XOY平面内有一匀强电场平面内有一匀强电场.将一个电量将一个电量为为q=510-5C的电荷的电荷,从电势从电势UA=1V的的A(0,3)点移到点移到电场中的电场中的O(0,0)点要电场力做功点要电场力做功310-4 J，则，则O点的电势点的电势UO=_V。若再将该电荷从若再将该电荷从O点移到电场中的点移到电场中的B(2,0)点，点，克服电场力做功克服电场力做功1.5

15、10-4J，则，则B点的电势点的电势UB=_V。A B 两点的两点的电势差电势差UAB=_V。该匀强电场的方向与该匀强电场的方向与OX轴正方向成夹角为轴正方向成夹角为_.匀强电场的电场强度匀强电场的电场强度 E=_V/m.X/cmY/cmo3246-2。AB。52-353250E例例6.如图所示，一带电粒子在电场中如图所示，一带电粒子在电场中,仅受电场力作用下仅受电场力作用下从从A点运动到点运动到B点点,此带电粒子所带电量为此带电粒子所带电量为q设在设在A、B两点两点此粒子的运动加速度分别为此粒子的运动加速度分别为aA、aB,其动能分别为其动能分别为EKA,EKB.则带电粒子带则带电粒子带_电

16、电,它们加速度关系为它们加速度关系为aA _aB.它们动能关系为它们动能关系为EKA _ EKB.EAB负负规律规律:在电场中在电场中,电荷仅受电场力作用下电荷仅受电场力作用下运动时运动时,电荷的电荷的电势能电势能和和动能动能的的总和不总和不变变(守恒守恒)例例7.如图所示，一个质量为如图所示，一个质量为m、带电量为带电量为q的带电粒子，以的带电粒子，以初速度初速度V0从从A点竖直向上射入水平方向的匀强电场。当粒点竖直向上射入水平方向的匀强电场。当粒子到达子到达B点时，速度方向变为水平，大小为点时，速度方向变为水平，大小为3V0。求求（1）该电场的电场强度该电场的电场强度E。（2）A、B两点间

17、的电势差两点间的电势差UAB答答:(1)E=3mg/q(2)UAB=9m V0 2/2qV03V0EAB例例8.如图所示，一质量为如图所示，一质量为m，带电量为带电量为-q的带电小球，通的带电小球，通过绝缘细线与过绝缘细线与O点相连。整个空间存在一匀强电场，电场点相连。整个空间存在一匀强电场，电场方向与竖直方向成方向与竖直方向成=53角。当小球平衡时。细线处水平角。当小球平衡时。细线处水平位置，求位置，求（1）该电场强度该电场强度E。（2）若剪断细线，小球的若剪断细线，小球的加速度加速度a大小和方向。大小和方向。答答:(1)E=5mg/3q (2)a=4g/3(水平向右）水平向右）OEm,-q

18、例例9.如图所示，一个质量为如图所示，一个质量为m，带有电量为带有电量为-q的小物块，的小物块，可在水平轨道可在水平轨道OX上上运动，运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，电场强度为轨道处于匀强电场中，电场强度为E，方向沿方向沿OX轴正方向，轴正方向，小物块以初速小物块以初速V0从从X0处沿处沿OX轨道运动，运动时受到大小轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力不变的摩擦力f 作用，且作用，且 fEq，设小物块于墙碰撞时不损设小物块于墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的失机械能，且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的总路程总路程SOm,-qEX0XV0例例10.如图所示如图所示,电量为电量为Q的的正正电荷固定在电荷固定在O点，点，A，B两点两点在在O点的正上方，点的正上方，OA相距为相距为h，OB相距为相距为h/4，将一个点将一个点电荷从电荷从A点静止释放，运动到点静止释放，运动到B点时的速度正好为点时的速度正好为零零。若。若电荷开始在电荷开始在A点时的加速度为点时的加速度为aA=3g/4,求：求：（1）电荷在电荷在B点时的加速度点时的加速度aB。（2）AB两点的电势差两点的电势差UA AB BOAB。Q答答:(1)aB=3g (2)UA AB B=3KQ/h