【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第1章习题课1　电场力的性质（教师用书独具）含解析

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习题课 1　电场力的性质(教师用书独具)
[学习目标]　1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布．　2.会
由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向．　3.会解答库仑
力作用下带电体的平衡问题和加速问题．
等量点电荷电场的电场线比较
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
电场线图样
连线上中点 O处的电场强度
最小，指向负电荷一方
为零
连线上的电场强度大小
沿连线先变小，再变大
沿连线先变小，再变大
沿中垂线由 O点向外电场强
度大小
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点对称的 A与A′、B
与B′的电场强度特点
等大同向
等大反向
【例 1】　如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c
是线段 ab 的中心，d是ac 的中点，e是ab 的垂直平分线上的一点，将一个正点
电荷先后放在 d、c、e点，它所受的电场力分别为 Fd、Fc、Fe，则下列说法中正
确的是(　　)
A．Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B．Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上
C．Fd、Fe的方向水平向右，Fc＝0
D．Fd、Fc、Fe的大小都相等
思路点拨：(1)等量异种电荷在两电荷连线上的电场方向沿连线且由正电荷指
向负电荷．
(2)等量异种电荷在两电荷连线的中垂线上各处电场方向均与中垂线垂直，方
向指向负电荷一侧．
(3)正电荷在电场中所受的电场力与该处电场方向相同．
A　[根据场强叠加原理，等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图
所示，d、c、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点所受电场力方向与场
强方向相同，可得到 A正确，B、C错误；连线上场强由 a到b先减小后增大，
中垂线上由 O到无穷远处逐渐减小，因此 O点场强是连线上最小的(但不为 0)，
是中垂线上最大的，故Fd>Fc>Fe，故D错误．]
[
跟
进
训
练
]
1.(多选)如图所示，两个带等量负电荷的小球 A、B(可视为点电荷)，被固定在
光滑的绝缘水平面上，P、N是小球 A、B连线的中垂线上的两点，且 PO＝ON.现
将一个电荷量很小的带正电的小球 C(可视为质点)由P点静止释放，在小球 C向
N点运动的过程中，下列关于小球 C的说法可能正确的是(　　)
A．速度先增大，再减小
B．速度一直增大
C．加速度先增大再减小，过 O点后，加速度先减小再增大
D．加速度先减小，再增大
AD　[在AB 的中垂线上，从无穷远处到 O点，电场强度先变大后变小，到O
点变为零，故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时，电荷的加速度先变大后变
小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大；由 O点到无穷远处时，
速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性．如果 P、N相距很近，加速
度则先减小，再增大．]
电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析
带电粒子只在静电力作用下做曲线运动时，若已知粒子的运动轨迹，可先根
据曲线运动轨迹形状与合力方向的关系，确定静电力的方向，然后可进一步：
(1)判断电场方向或粒子带电性质：若粒子带正电，粒子所受静电力方向与电
场方向相同；若粒子带负电，粒子所受静电力方向与电场方向相反．
(2)判断静电力做功情况：静电力方向与运动方向成锐角时，静电力做正功；
静电力方向与运动方向成钝角时，静电力做负功．
(3)判断粒子动能变化情况：若静电力做正功，则粒子动能增加；若静电力做
负功，则粒子动能减小．
【例 2】　如图所示，实线为电场线(方向未画出)，虚线是一带电的粒子只在
电场力的作用下，由 a到b的运动轨迹，轨迹为一条抛物线．下列判断正确的是
(　　)
A．电场线 MN 的方向一定是由 N指向 M
B．带电粒子由 a运动到 b的过程中速度一定逐渐减小
C．带电粒子在 a点的速度一定小于在 b点的速度
D．带电粒子在 a点的加速度一定大于在 b点的加速度
C　[由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，
所以粒子所受电场力一定是由 M指向 N，但是由于粒子的电荷性质不清楚，所以
电场线的方向无法确定，故A错误；粒子从 a运动到 b的过程中，电场力与速度
成锐角，粒子做加速运动，速度增大，故B错误，C正确；b点的电场线比 a点
的密，所以带电粒子在 a点的加速度小于在 b点的加速度，故D错误，故选 C.]
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