2011年高中物理二轮总复习《电场强度、电场线》教案
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约7030字。
命题点2 电场强度、电场线本类考题解答锦囊
解答“电场强度 电场线”一类试题,应了解以下内容:
电场强度是描述电场力的性质的一个物理量,电场线是为了形象直观描绘场强,人为假想的曲线.因此在充分理解场强和电场线基本概念的基础综合力学知识利用平衡条件,牛顿运动定律等解题是很普遍的情况.
I 高考最新热门题
1 (典型例题)如图16-2-1在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E,的匀强电场后,小球处于平衡状态,现给小球一垂直于细线的初速度vo,使小球在水平面上开始运动.若vo很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为_______.
命题目的与解题技巧:本题不仅考查了单摆的周期公式及其成立的条件;电场力的计算还考查了物理学上一个重要思想:等效思想
[解析] 因为小球初速度很小,所以小球的运动可以看成是单摆的简谐运动.小球所受的电场力为R=qE,把电场力等效成重力,则等效重力加速度为g= ,代入单摆的周期公式:T= ,由于第一次回到平衡位置的时间为半个周期,所以小球第一次回到平衡位置的时间为
[答案]
2 (典型例题)如图16-2-2在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷,电量的大小都是q1,在b、d两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电量的大小都是q2,q1>q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条?
A.E1 B.E2 C.E3 D.E4
答案: B 指导:a、c两个顶点带正电点电荷在O处的合场强背离b点;b、d两个顶点带负电荷在O处的合场强指向c点,由于 q1>q2,所以在O处总的合场强应为E2.
3 (典型例题)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,图16-2-3为点电荷a、b所形成电场线分布图,以下几种说法正确的是
A.a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量
B.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量
C.a、b为同种电荷,a带电荷量大于b带电荷量
D.a、b为同种电荷,a带电荷量等于b带电荷量
答案: B 指导:电场线是用来形象描述电场分布的一系列典线,电场线上任一点的切线方向与该点的场强方向相同.电场线是不闭合的曲线,起始于正电荷而止于负电荷.电场线分布密的地方场强大,分布疏的地方场强小.由图可以看出,该电场是两个异种电荷所形成的电场,b电荷周围的电场线分布较密,则b电荷的电量较大.故B项对.
4 (典型例题)在场强为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q1和-q1(q1≠q2).球1和球2的连线平行于电场线,如图16-2-4.现同时放开1球和2球,于是它们开始在电力的作用下运动,如果球1和球2之间的距离可以取任意有限阻,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是:
A.大小不等,方向相同 B.大小不等,方向相反
C.大小相等,方向相同 D.大小相等,方向相反
答案: BC 指导:由题意放开两球后在电力作用下运动,即不考虑重力作用,设电场力为FE1、FE2,库仑力为F12、F21,细线拉力为T12、T21.当电场强度较大时,两带电小球受到细线拉力,两带电小球产生的加速度大小相等,方向相同有q2>q1和q2<q1,两种情况,如下图D 16—4(1)、D16—4(2).当电场强度较小时且q2>q1,时,两带电小球不受细线拉力则加速度大小不相等,方向相反,如下图D 16—4(3),当电场强度较小时且q2<q1,时,两带电小球不受细线拉力则加速度大小可能相等也可能不相等.方向相同,又有两种情况如图D 16—4(4).所以ABC
Ⅱ 题点经典类型题
1 (典型例题)如图16-2-5所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
命题目的与解题技巧:考查学生对等量异种电荷的电场线的认识及其场强情况的分析.匀速运动的电子所受外力取决于电场的变化即场强的变化.
[解析] 等量异种电荷电场分布如图16-2-6(a)所示,由图中电场线的分布可以看出,从A到O,电场线由疏到密;从 O到B电场线由密到疏,所以从A→O→B,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度方向沿电场线切线方向,为水平向右.如图16-2-6(b)所示.由于电子处于平衡状态,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反.电子受的电场力与场强方向相反,即水平向左,电子从 A→O→B过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力方向应水平向右,其大小应先变大后变小,所以选项B正确.
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