1、章末总结,第一章 静电场,内容索引,知识网络 梳理知识 构建网络,重点探究 启迪思维 探究重点,知识网络,静电场,电场力,库仑定律,条件：真空中的_ 大小：F_,电场强度,大小：E_(定义式)，E (决定式) 方向： 受力方向,电场线,意义：表示电场 、_ 特点：不闭合、不相交、垂直于等势面,点电荷,正电荷,强弱,方向,静电场,电场能,电势,_ 标量，有正负，与零电势点的选取有关,电势差,UAB 标量，有正负,电场强度与电势差的关系,沿场强的方向电势降落最快 在匀强电场中：E,等势面：形象地描述电场中电势的分布,电场力做功,WAB_ WAB _,A,B,qUAB,EpA,EpB,静电场,应用,
2、电容器 的电容,带电粒子 在电场中 的运动,电容定义式：C_ 电容大小决定式：C (平行板电容器),加速：利用 或_求解 偏转：利用 求解,动能定理,牛顿第二定律结合运动,学公式,平抛运动规律,重点探究,1.库仑力实质上就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力.带电粒子在电场中的平衡问题实际上属于力学平衡问题，只是多了一个电场力而已. 2.电场力作用下带电体的平衡和加速问题的分析步骤是：先进行正确的受力分析，然后利用平衡条件或牛顿第二定律求解，主要方法有合成法、正交分解法等.,一、电场力作用下的平衡和加速问题,例1 (多选)如图1所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘细线系一
3、带电小球，小球的质量为m，电荷量为q.为了保证当细线与竖直方向的夹角为60时，小球处于平衡状态，则匀强电场的场强大小可能为,答案,解析,图1,解析 取小球为研究对象，它受到重力mg、细线的拉力T和电场力Eq的作用.因小球处于平衡状态，则它受到的合外力等于零，由平衡条件知，T和Eq的合力与mg是一对平衡力.根据力的平行四边形定则可知，当电场力Eq的方向与细线拉力方向垂直时，电场力最小，如图所示，则Eqmgsin 60，得最小场强E .所以，选项A、C、D正确.,例2 如图2所示，质量为m的小球A(可视为质点)放在绝缘斜面上，斜面的倾角为，小球A带正电，电荷量为q.在斜面底端B点处固定一个电荷量为
4、Q的正点电荷，将小球A由距B点竖直高度为H处无初速度释放.小球A下滑过程中电荷量不变.不计A与斜面间的摩擦，整个装置处在真空中.已知静电力常量k和重力加速度g. (1)A球刚释放时的加速度是多大？,图2,答案,解析,解析 根据牛顿第二定律mgsin Fma,(2)当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离.,解析 当A球受到的合力为零、加速度为零时，速度最大，动能最大.设此时A球与B点间的距离为d，,答案,解析,二、Ex、x图像的分析,例3 (多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图3所示.电场中四个点a、b、c和d的 电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed
5、.点a到点电荷的距 离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra，a)标出，其余 类推.现将一带正电的检验电荷由a点依次经b、c点移动 到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分 别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是 A.EaEb41 B.EcEd21 C.WabWbc31 D.WbcWcd13,答案,解析,图3,针对训练 (多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图4所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正向运动，则点电荷 A.在x2和x4处电势能相等 B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D.由x1运动至x4的过程
6、中电场力先减小后增大,答案,解析,图4,解析 由题图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，C正确，D错误. 由x1到x3及由x2到x4过程中，电场力做负功，电势能增大，A错误，B正确.,1.x图像反映电势随x的变化规律，其切线斜率大小表示场强大小.电场方向由电势变化情况判断(顺着电场线方向电势降低). 2.Ex图像反映场强E随x的变化规律，其正负表示场强的方向.,三、带电体在电场和重力场复合场中的运动,1.带电体在复合场中的运动是指带电体在运动过程中同时受到电场力及其他力的作用.较常见的是在运动过程中，带电体同时受到重力和电场力的作用. 2.由于带电体在复合场中
7、的运动是一个综合电场力、重力的力学问题，研究的方法与质点动力学的研究方法相同，它同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等力学规律.,例4 如图5所示，ABCDF为竖直放在场强为E104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道.其中轨道的BCDF部分是半径为R0.2 m的 圆形轨道，轨道的水平部分与圆相切于B点，A为水平轨 道上的一点，而且AB之间的距离s0.6 m，把 一质量m0.1 kg、带电荷量q1104 C的 小球(可视为质点)放在水平轨道的A点由静止 释放，小球在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)求： (1)小球到达B点时速度的大小；,答案,解析,图5,(2)小球到达D点时对轨道的压力；,答案,解析,答案 1 N，方向竖直向上,解析 小球从A到D，由动能定理有,解得vD2 m/s.,解得N1 N，方向竖直向下，由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为1 N，方向竖直向上.,(3)若让小球安全通过轨道，开始释放点离B点的最小距离.(结果保留两位有效数字),答案,解析,答案 0.62 m,设小球在竖直平面内做圆周运动的等效最高点为G点，小球在G点的最小速度为vG，,联立解得s0.62 m.,
