2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 電場(chǎng)力的性質(zhì)教案

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1、2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 電場(chǎng)力的性質(zhì)教案 xx年命題特點(diǎn) 1.命題多以選擇題型出現(xiàn)題目難度適中. 2.有時(shí)單獨(dú)命題，但更多是和力學(xué)知識(shí)綜合.對(duì)綜合能力要求較高. 3.近幾年對(duì)場(chǎng)強(qiáng)，線等概念的考查相對(duì)較少.場(chǎng)的疊加容忽視. 預(yù)計(jì)：xx年高考試題要關(guān)注電場(chǎng)強(qiáng)度概念，場(chǎng)與力學(xué)知識(shí)的不綜合仍是命題主要形式. 應(yīng)試高分瓶頸 這部分試題中考生出理問(wèn)題主要是和力學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用時(shí)綜合能力不夠.涉及受力與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析不清楚，造成不要的丟分現(xiàn)象. 命題點(diǎn)1 庫(kù)侖定律及應(yīng)用 命題點(diǎn)2 電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線 命題點(diǎn)1 庫(kù)侖定律及應(yīng)用 本類考題解答錦囊 解答“庫(kù)侖定律及應(yīng)用”

2、一類試題，主要了解以下內(nèi)容： 庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷，因此應(yīng)用中首先要明確所研究問(wèn)題是否滿足條件．公式F=K中涉及兩點(diǎn)電荷帶電量情況，若電荷相互接觸又分開(kāi)則應(yīng)滿足電荷守恒定律．與力學(xué)知識(shí)綜合要注意解題規(guī)范．電荷間作用力，同種性質(zhì)電荷相互排斥，異種性質(zhì)電荷相互吸引 1 (典型例題)中子內(nèi)有一電荷量為+e的上夸克和兩個(gè)電荷量為 e的下夸克，一簡(jiǎn)單模型是三個(gè)夸克都在半徑為，的同一圓周上，如圖16-1-1所示，圖16-1-2給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是 命題目的與解題技巧：本題考查的是電荷間的庫(kù)侖力及力的平行四邊形定則．解題中關(guān)鍵是確定上、下夸克間

3、庫(kù)侖力的方向及大小關(guān)系作出力的平行四邊形、定性分析即可． [解析] 上夸克和下夸克為異種電荷，相互間作用力為引力F'=由力的合成平行四邊形定則可知上夸克所受靜電作用力F1向下．下夸克為同種電荷，庫(kù)侖力為引力F''=K 受力如圖16-1-3所示，由力的平行四邊形定則可知F2豎直向上，故B正確 [答案] B 2 (典型例題)如圖16-1-4所示，三個(gè)完全相同的金屬小球，a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上．a(chǎn)和c帶正電，b帶負(fù)電，a的帶電量的大小比b的小．已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示，它應(yīng)是 A．F1 B．F

4、2 C.F3 D.F4 答案： B 指導(dǎo)：考點(diǎn)電荷間的作用力一庫(kù)侖力的求法、特別是方向及力的平行四邊形定則．只要從力學(xué)中的力的合成分析思路出發(fā)再和用合成法則去合成即可求解． 3 (典型例題)如圖16-1-5所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M忖點(diǎn)無(wú)初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從肘點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中 A.小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小 B．小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小 C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì) D．小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 答案：ABD 指導(dǎo)：此題的四個(gè)選項(xiàng)相

5、對(duì)獨(dú)立．應(yīng)分別進(jìn)行研究，由題意可知小物塊與電荷Q帶同種電荷(均為正電或均為負(fù)是)．小球遠(yuǎn)離電荷Q據(jù)庫(kù)侖定律判斷B項(xiàng)正確；小物體從 M→N，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，B項(xiàng)正確；若電荷Q為正電，則電勢(shì)，甲M>N，若電荷Q為負(fù)電，則 M

6、，它們之間相互作用力大小為9×10-4N．當(dāng)它們合在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電量為3×10-8C的點(diǎn)電荷．問(wèn)原來(lái)兩電荷的帶電量各是多少?”某同學(xué)求解如下： 根據(jù)電荷守恒定律：q1+q2=3×10-8C=a(1) 根據(jù)庫(kù)侖定律： 以q2=b/q1代入(1)式得：q12-aq1+b=0 解得 根號(hào)中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運(yùn)算無(wú)誤．試指出求解過(guò)程中的問(wèn)題并給出正確的解答． Ⅱ 題點(diǎn)經(jīng)典類型題 1 (典型例題)一條長(zhǎng)為3L的絲線穿著兩個(gè)相同質(zhì)量均為m的小金屬環(huán)A和B，將線的兩端系于共同的O點(diǎn)(如圖16-1-6所示)使金

7、屬環(huán)帶電后，它們便斥開(kāi)使線組成一個(gè)等邊三角形，此時(shí)，兩環(huán)處于同一水平線上，如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電荷量? 命題目的與解題技巧：本題是綜合庫(kù)侖定律和共點(diǎn)力平衡知識(shí)的典型題目考查學(xué)生平衡條件及綜合運(yùn)用知識(shí)能力．解題思路與解題步驟與力學(xué)中的完全相同，只不過(guò)在進(jìn)行受力分析時(shí)，要多分析一個(gè)性質(zhì)力一庫(kù)侖力． [解析] 因小環(huán)完全相同，分開(kāi)后帶電荷量相同，小環(huán)可視為點(diǎn)電荷，不計(jì)環(huán)與線的摩擦，繩子各處的彈力相同，取其中一個(gè)環(huán)為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件求解． 設(shè)每個(gè)環(huán)帶的電荷量為q，線上各處的彈力為了，取右邊環(huán)為研究對(duì)象，受力如圖16-1-7所示，由平衡條件

8、得： Tcos 30°=mg ① T+Tsin 30°= ② 聯(lián)立解得 [答案] 2 (典型例題)如圖16-1-8所示，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線各懸一個(gè)小球，并掛于同一點(diǎn)，已知兩球質(zhì)量相同，當(dāng)它們帶上同種點(diǎn)電荷時(shí)，相距r1而平衡．若使它們的電量都減少一半，待它們重新平衡 后，兩球間的距離將 A.大于 B．等于 C小于 D．不能確定 答案： A 指導(dǎo)：設(shè)兩小球帶電量均為Q，當(dāng)小球相距r1，時(shí)，所受靜電力大小為，此時(shí)兩懸線夾角為，根據(jù)兩小球處于平衡狀態(tài)，則有k=mgtanθ1當(dāng)兩小球帶電量都減半時(shí)

9、，重新達(dá)到平衡，兩懸線夾角減少，設(shè)此時(shí)兩懸線夾角為θ2，兩小球相距為 r2，則有= mgtanθ2 由于θ1>θ2則> r<4r 得r2> 3 (典型例題)兩個(gè)大小相同的金屬小球A、B帶有等量異種電荷，相距較遠(yuǎn)，彼此間的作用力為F.現(xiàn)將另一個(gè)不帶電的、與A、B完全相同的金屬小球C，先與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)，則A、B間的作用力變?yōu)? 答案：指導(dǎo)：A、B兩帶電小球相距較遠(yuǎn)，可看作點(diǎn)電荷．設(shè)A帶正電Q，O帶負(fù)電-Q．將C與A接觸后，C、A各帶的正電；再將C與B接觸，正負(fù)電荷中和，C、B共帶-的負(fù)電，即各帶-子的負(fù)電．從而，將C移開(kāi)后，A、B間的作用力F′=k而原先A、B間的作

10、用力F=所以 ，應(yīng)選A 4 (典型例題)在光滑的水平桌面上有a、b、c三個(gè)帶電小球，它們位于同一直線上，a、b兩球間距大于b、c兩球間距，且保持靜止?fàn)顟B(tài)如圖16-1-9所示，它們的帶電荷量分別為q1、q2、q3，且保持不變．下面哪種情況是可能的 A.a和b球帶正電，c球帶負(fù)電 B．三個(gè)球都帶正電 C．|q2|＞|q1|＞|q3| D．|q1|>|q3|>|q2| 答案： D 指導(dǎo)：由于3個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們受到的庫(kù)侖力均為平衡力．由兩力方向相反，可得小球的；帶電情況為：。球與c球帶同種同荷，b球與a球、c球帶異種電荷；由兩力的大小相等，若分

11、析。球受力，它受到^球及c球的庫(kù)侖力，由庫(kù)侖定律可得：|q3|>|q2|，同理對(duì)c球分析可得：|ql|>| q2|，對(duì)a球分析可得：|q1|>|q3|． Ⅲ 新高考命題方向預(yù)測(cè) 1 如圖16-1-10所示，兩個(gè)質(zhì)量為m1和m2的小球各用長(zhǎng)絲線懸掛在同一點(diǎn)．當(dāng)兩小球帶電量分別為+q1，+q2時(shí)，兩絲線張開(kāi)，與豎直方向夾角分別為a1和a2，下列說(shuō)法哪些是正確的(兩小球靜止于同一水平面) A．若m1=m2，則a1=a2 B．若m1>m2，則a1>a2 C．苦m1a2 D.若m1=m2，且q1>q2，則a1>a2

12、答案： AC 指導(dǎo)：兩球因帶同種電荷相互排斥而分開(kāi)，它們相互作用的庫(kù)侖力等大而反向，故絲線與豎直方向夾角與電量無(wú)關(guān)，應(yīng)排除D選項(xiàng)．對(duì)小球受力分析如圖D 16—2所示．兩球均為三力共點(diǎn)平衡，由平條件得tana 決定a大小的是m，m大的小，m小的 a大．故A、C正確． 2 人類已探明某星球帶負(fù)電，假設(shè)它是一個(gè)均勻帶電的球體，今將一個(gè)帶負(fù)電的顆粒置于該星球表面上空h高處時(shí)，恰好能懸停在空中，若將該顆粒帶到距星球表面2h高處由靜止釋放，則此顆粒將 A.仍會(huì)懸停在空中 B．被推向太空 C.向星球球心方向下落 D．沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛出 答案： A 指

13、導(dǎo)：空中的負(fù)電荷受庫(kù)侖斥力和萬(wàn)有引力的作用，二力平衡．所以F庫(kù)=F引，即，與r無(wú)關(guān)．因此帶電顆粒位置變化但仍滿足二力平衡關(guān)系，故選A 3 如圖16-1-11所示，質(zhì)量分別為m，2m，3m的三個(gè)小球A、B、C，其中B球帶正電+Q，A、C兩球均不帶電，絕緣細(xì)線將三球連接，并將A球拴住，三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B之間細(xì)線的張力為_(kāi)_____；當(dāng)A球從靜止釋放后的一段時(shí)間內(nèi)A、B球間細(xì)線的張力為_(kāi)________ 答案： QE+5mg QE/3 指導(dǎo)：將D、C視為整體，受總的重力 5mg，O球受電場(chǎng)力QE及A、B間的細(xì)線對(duì)B向上的拉力，根據(jù)平衡條件得：F=QE+5mg．將A球釋放后，A、

14、B將有共同的加速度且大于g，C球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，故B、C間線的張力為零，將A、B視為整體，受總重力3mg及向下的電場(chǎng)力 QE，根據(jù)牛頓第二定律：QE+3mg=3ma；再分析A球的受力：重力及線向下的拉力F′有mg+F′=ma所以F′-QE/3 4 如圖16-1-12所示，真空中兩個(gè)相同的小球帶有等量同種電荷，質(zhì)量均為0.1克．分別用10厘米長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于天花板上的一點(diǎn)，當(dāng)平衡時(shí)月球偏離豎直方向60°角，A豎直懸掛且與絕緣墻壁接觸求： (1)每個(gè)小球的帶電量． (2)墻壁受到的壓力． (3)每條細(xì)線的拉力． 答案：(1)0．33×10-7C (2)8．5×1

15、0-4N (3)TB=9．8×10-4N，TA=1．47×10-3N 指導(dǎo)：分別對(duì)A、O兩球進(jìn)行受力分析，如圖D 16—3中國(guó)a和b所示． (1)由題意可各TB與F電的夾角為120°并可進(jìn)—步得到TB、F電、mg三力互成120°，并處于平衡狀態(tài)，可得TB=mg=F電，而F電=，所以每個(gè)小球帶電量 (2)由圖b所示，由平衡條件可求出墻對(duì)A球的彈力 NA=F電cos 30°=mgcos 30°=0．1×10-3×9．8×cos 30°N=8.510-4n 由牛頓第三定律可得墻壁受到的壓力NA′=8．5×10-4N，方向垂直墻壁向左． (3)連接B球的細(xì)線產(chǎn)生的拉力TB=mg=9．8×10-4N 連接A球的細(xì)線產(chǎn)生的拉力可由圖(b)求出．由平衡條件可得 TA=sin30°=1．5mg=1．5 ×0．1×9．8×10-3N =1．47×10—3N