{高考必备]第一学期期末复习备考之专题复习高二物理（人教版选修3-1）（教学设计）（基础版）Word版含解析(经典).docVIP

※知识点一、库仑定律的理解及其应用 1．对库仑定律的两点理解 1）F=k，r指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球心间距。 2）当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大。 2．应用库仑定律的四条提醒 1）在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。 2）作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。 3）两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。 4）库仑力存在极大值，由公式Fk可以看出，在两带电体的间距及电量之和一定的条件下，当q1q2时，F最大。 3．“三个自由点电荷平衡”的问题 1）平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的电场强度矢量和为零的位置。 2） 4．共点力作用下的平衡问题 解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤： 库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下： 5．库仑力作用下的动力学问题 解决与电场力有关的动力学问题的一般思路： 1）选择研究对象多为一个带电体也可以是几个带电体组成的系统； 2）对研究对象进行 （3）分析研究对象所处的状态是平衡状态静止或匀速直线运动还是非平衡状态变速运动等； 4）根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。 【例题1】如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是　　 A． B． C． D．． 【答案】A 【针对训练】如图所示竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管细管截面半径远小于半径R在中心处固定一电荷量为＋Q的点电荷。一质量为m、电荷q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大？ 6mg 【解析设小球在最高点时的速度为v根据牛顿第二定律 －① 设小球在最低点时的速度为v管壁对小球的作用力为F 根据牛顿第二定律有－mg－② 小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功故机械能守恒 则＋mg·2Rmv③ 联立①②③式得F6mg 由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力F′6mg。 电场线 1．电场强度三个表达式的比较 E E=k E= 公式意义 电场强度定义式 真空中点电荷电场强度的决定式 匀强电场中E与U的关系式 适用条件 一切电场 真空点电荷 匀强电场 决定因素 由电场本身决定，与q无关 由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定 由电场本身决定，d为沿电场方向的距离 相同点 矢量，遵守平行四边形定则 单位：1 N/C1 V/m 2．电场强度的叠加 1）叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。 2）运算法则：平行四边形定则。 3．计算电场强度常用的五种方法 1）电场叠加合成法。2）平衡条件求解法。3）对称法。4）补偿法。5）等效法。 4．电场线的三个特点 1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处； 2）电场线在电场中不相交； 3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。 5．六种典型电场的电场线 图6-1-10 6．两种等量点电荷的电场 比较 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线分布图 电荷连线上的电场强度 沿连线先变小后变大 O点最小，但不为零 O点为零 中垂线上的电场强度 O点最大，向外逐渐减小 O点最小，向外先变大后变小 关于O点对称位置的电场强度 A与A′、B与B′、C与C′ 等大同向 等大反向 7．电场线的四个应用 提醒 电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系 电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件 一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合只有同时满足以下三个条件时两者才会重合。 1）电场线为直线； 2）带 （3）带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场线平行。 电场线与轨迹问题判断方法 1）“运动与力两线法”——画出“速度线”运动轨迹在初始位置的切线与“力线”在初始位置电场线的切线方向从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。 2）“三不知时要假设”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向中若已知其中的任一个可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知则要用“假设法”分别讨论各种情况。 【例题2】　如图所示和Q是两个电荷量大小MN是两电荷的连线是两电荷连线的中垂线是垂足。下列说法正确的是