习题课电场的力的性质.ppt

习题课电场的力的性质一、场强公式E＝F/q与E＝kQ/r2的比较知识检索典题示例【答案】C尝试应用二、求解电场强度的几种特殊方法知识检索1．对称法对称法实际上就是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何图形的对称性进行解题的一种方法利用此法分析和解决问题可以避免复杂的数学演算和推导直接抓住问题的实质有出奇制胜之效．2．微元法微元法是将研究对象分割成若干微小的单元或从研究对象上选取某一“微元”加以分析从而可以化曲为直使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量．3．等效替代法等效替代法是指在效果相同的前提下从A事实出发用另外的B事实来代替必要时再由B而C……直至实现所给问题的条件从而建立与之相对应的联系得以用有关规律解之．如以模型替代实物以合力(合运动)替代数个分力(分运动)等效电阻、等效电源等．4．补偿法求解物理问题要根据问题给出的条件建立起物理模型．但有时由题给条件建立模型不是一个完整的模型这时需要给原来的问题补充一些条件组成一个完整的新模型．这样求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条件的差值问题．典题示例如图所示带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场度强度为零根据对称性带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小和方向如何？(静电力常量为k)【思维总结】利用对称法解题的关键是根据题设给定情景发现其对称性找到事物之间的联系恰当地建立物理模型．如图所示均匀带电圆环所带电荷量为Q半径为R圆心为OP为垂直于圆环平面的对称轴上的一点OP＝L试求P点的场强．【答案】见解析【思维总结】严格地说微元法是利用微积分的思想处理物理问题的一种思想方法对学生来说有一定的难度但是在高考题中也时而出现所以在学习过程中要进行该方法的思维训练以适应高考的要求．如图所示一带正Q电荷量的点电荷A与一块接地的长金属板MN组成一系统点电荷A与板MN间的垂直距离为d试求A与板MN的连线中点C处的电场强度．【解析】由于金属板接地电势为0而一对等量异号的电荷在其连线的中垂线上电势也为0因而可以联想成如图所示的两个等量异号电荷组成的静电场等效替代原电场．根据电场叠加原理容易求得C点的场强．EC＝EA＋EB＝kQ/(d/2)2＋kQ/(3d/2)2＝40kQ/(9d2)．【思维总结】等效替代法的实质是在效果相同的情况下利用物理问题中某些相似或相同效果进行知识迁移的一种解决问题的方法用等效替代法解题往往是用较简单的因素代替较复杂的因素．如图所示用金属丝弯成半径为r＝1.0m的圆弧但在A、B之间留有宽度为d＝2cm的间隙且d远远小于r将电荷量为Q＝3.13×10－9C的正电荷均匀分布于金属丝上求圆心处的电场强度．【答案】见解析【思维总结】本题用补偿法求解的同时也渗透了对称性原理．由此可以看出由于添补圆环缺口将带电体“从局部合为整体”再“由整体分为局部”这种先合后分的思想方法能使解题者迅速获得解题思路．尝试应用2.(2013·南京质检)如图所示以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时在圆心O处产生的电场强度大小为E.现改变a处点电荷的位置使O处的电场强度改变下列叙述正确的是()A．移至c处O处的电场强度大小不变方向沿OeB．移至b处O处的电场强度大小减半方向沿OdC．移至e处O处的电场强度大小减半方向沿OcD．移至f处O处的电场强度大小不变方向沿Oe解析：选C.在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和－2q的点电荷的效果相当．因此可以认为O处的场是五个＋q和一个－2q的点电荷产生的场合成的五个＋q处于对称位置上在圆心O处产生的合场强为0所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强．故选C.4．如图所示QA＝3×10－12CQB＝－3×10－12CA、B相距6cm在水平方向的外加电场作用下求A、B连线中点处的场强．答案：见解析2．电荷在静电场中处于静止或加速问题(1)处理思路：与力学中解决平衡或加速问题的思路相同只是多了一个静电力．(2)解题步骤：①对电荷受力分析画出受力图．②对电荷运动分析判断是平衡状态还是加速运动．③若电荷处于平衡状态利用平衡条件列方程；若是加速运动利用牛顿定律列方程．④解方程得出结果．典题示例【思路点拨】三个小球构成的系统受到的合外力F的作用必产生加速度要使三者保持间距不变应具有相同的加速度．尝试应用6.(2013·长沙一中高二月考)如图所示带电小球A和B放在光滑绝缘水平面上质量分别为mA＝2gmB＝1g；所带电荷量值qA＝qB＝10－7CA带正电B带负电现有水平向右的恒力F作用于A球可使A、B一起向右运动且保持间距d＝0.