【文章內(nèi)容簡介】 教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 例 2 如圖所示，分別在 A 、 B 兩點放置點電荷 Q 1 ＝＋ 2 10－ 14 C 和 Q 2 ＝－ 2 10－ 14 C ．在 AB 的垂直平分線上有一點C ，且 AB ＝ AC ＝ BC ＝ 6 10－ 2 m ．試求： (1 )C 點的場強． (2 )如果將一個電子放置在 C 點，它所受的庫侖力的大小和方向如何？ 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 [ 解析 ] ( 1 ) 本題所研究的電場是點電荷 Q1和 Q2所形成的電場的合電場．因此 C 點的場強是由 Q1在 C 處的場強 E1 C和 Q2在 C 處的場強 E2 C的合場強．根據(jù) E ＝ kQr2 得E1 C＝ kQ1r21＝ 9 . 0 1092 10－ 14? 6 10－ 2?2 N / C ＝ 0 . 0 5 N / C . 方向如圖所示． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 同理求得 E2 C＝ kQ2r22＝ 0 . 0 5 N / C ，方向如圖所示． 根據(jù)平行四邊形定則作出 E1 C和E2 C的合成圖． Δ C E1 CEC是等邊三角形，故 EC＝ E1 C＝ 0 . 0 5 N / C ，方向與AB 平行指向右． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 ( 2 ) 電子在 C 點所受的力 F ＝ qE C ＝ 1 . 6 10－ 19 0 . 0 5 N ＝ 0 . 8 10－ 20 N ．因為電子帶負(fù)電，所以方向與 E C 方向相反． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 [ 練習(xí) 2] 如圖所示，正六邊形a b c d e f 的頂點 a 上固定一個電荷量為Q 的正點電荷，其余各頂點固定一個電荷量均為 Q 的負(fù)點電荷．若此正六邊形的邊長為 L ，求它的幾何中心 O 處的場強大小和方向． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 解析： 由于正六邊形具有對稱性，則 a 、 d 連線， b 、 e連線， c 、 f 連線均過 O 點，各頂點的電荷在 O 點產(chǎn)生的場強均為 E ＝kQL2 ， b 、 e 兩點的電荷在 O 點場強方向相反，大小相等，則場強疊加為零， c 、 f 兩點的電荷在 O 點的場強方向相反，大小相等，則合場強為零，因而 O 點的合場強只是由 a 、 d 兩點電荷在 O 點形成的場強的合成． O 點的場強 E0＝ Ea＋ Ed＝2 kQL2 ，合場強的方向自 O 點指向 d 點． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 三、電場線的特點及應(yīng)用 1 ． 特點 ( 1 ) 不閉合：電場線起始于正電荷 ( 或無窮遠(yuǎn)處 ) ，終止于無窮遠(yuǎn)處 ( 或負(fù)電荷 ) ，即電場線不能形成閉合曲線． ( 2 ) 不中斷、不相交：在沒有電荷的空間，電場線不中斷，兩條電場線也不能相交． ( 3 ) 不是電荷在電場中的運動軌跡：只有當(dāng)電 場線為直線、電荷初速度為零或初速度平行于電場線、電荷僅受電場力作用時，電荷的運動軌跡才與電場線重合． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 2 ． 應(yīng)用 ( 1 ) 表示場強的方向 電場線上每一點的切線方向和該點的場強方向一致． ( 2 ) 比較場強的大小 電場線的疏密程度反映了場強的大小即電場的強弱．同一幅圖中，電場線越密的地方場強越大，電場線越疏的地方場強越弱． ( 3 ) 判斷電勢的高低 在靜電場中，順著電場線的方向電勢越來越低． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 關(guān)鍵一點： ( 1 ) 電場線是人為引入的，不是客觀存在的． ( 2 ) 雖然電場線是用來描述電場的強弱和方向的，但只根據(jù)一條電場線 無法判斷電場強弱和場源情況． ( 3 ) 沿電場線的方向電勢雖然越來越低，但場強不一定越來越小． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 例 3 如圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中 M 點以相同速度垂直于電場線方向飛出 a 、 b 兩個帶電粒子，運動軌跡如圖中虛線所示，則 ( ) A ． a 一定帶正電， b 一定帶負(fù)電 B ． a 的速度將減小， b 的速度將增加 C ． a 的加速度將減小， b 的加速度將增加 D ．兩個粒子的動能，一個增加一個減小 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 [ 解析 ] 設(shè)電場線為正點電菏的電場線，則由軌跡可判定 a 帶正電， b 帶負(fù)電．若電場線為負(fù)點電荷的電場線，則 a 為負(fù)電荷， b 為正電荷， A 錯．由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場力對 a 、 b 均做正功，動能增加， B 、 D 錯，但由電場線的疏密可判定， a 受電場力逐漸減小，加速度減小， b正好相反，選 C. [ 答案 ] C 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 [ 點評 ] ( 1 ) 粒子所受合力的方向指向軌跡的凹側(cè)，由此判斷電場的方向或電性． ( 2 ) 由電場線的疏密情況判斷帶電粒子的加速度情況． ( 3 ) 功能關(guān)系判斷速度變化：如果帶電粒子在運動中僅受電場力作用，則粒子電勢能與動能的總量不變，電場力做正功， 動能增大，電勢能減小． 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 [ 練習(xí) 3] [ 2 0 1 1 江蘇 ] 一粒子從A 點射入電場，從 B 點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力．下列說法正確的有 ( ) A ．粒子帶負(fù)電荷 B ．粒子的加速度先不變，后變小 C ．粒子的速度不斷增大 D ．粒子的電勢能先減小，后增大 金版教程 高三物理 選修 31 第六章 靜電場 基礎(chǔ)知識梳理 易錯易混分析 限時規(guī)范特訓(xùn) 隨堂針對訓(xùn)練 考技案例導(dǎo)析 解析： 本題考查電場線和等勢面的關(guān)系、帶電粒子在電場中的運動．意在考查學(xué)生的推理能力．根據(jù)電場線與等勢面垂直并指向電勢低的等勢面，可大致畫出電場 線的形狀，粒子在電場力的作用下軌跡向下彎曲，根據(jù)曲線運動的特點，可以說明電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，與場強方向相反，所以粒子帶負(fù)電