静电场单元测试卷市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、静电场单元测试卷第1页 1：两个半径均为R小球其球心相距为r，分别带有电荷q1和q2，若取（式中k为静电力常量），则两个小球间相互作用静电力大小F与F0关系为（ ） A、F F0 B、F = F0 C、F F0 D、无法确定 解答：应该依次考虑以下几个情况（1）假如“R r”条件成立，则两个带电小球可视为点电荷，于是应有：F = F0； （2）假如“R r”条件不成立，则两个带电小球不能视为点电荷，但假如两个小 球是均匀带电介质球（即：绝缘体球）而仍可将小球所带电荷视为集中于球 心处，于是仍应有：F = F0；（3）假如“R r”条件不成立，且两个小球为导体球而所带电荷为同种电荷，则将 因为“

2、同种电荷相斥”而使得电荷相距较远，于是应有：F F0；（4）假如“R F0 ； 此例应选D。 小结：因为确定静电力大小库仑定律只适合用于点电荷，所以必须关注到诸如 “R r条件是否成立”、“小球材料是否为导体”、“两球所带电荷性质是 否相同”等很多原因方能最终做出判断。第2页ABL图11-1 2：如图11-1所表示，光滑绝缘水平面上有两个可视为点电荷带电小球A、B， 两球相距为L，分别带有电荷4Q和-Q，今取另一个带电小球C，则：小球C带何种 电、带多少电、放置在何处方能够使得三个小球均处于静止？解答：对应分析应依次把握以下关键点来进行，即（1）某一个带电小球静止在光滑绝缘水平面上时，其重 力

3、与水平面支持力平衡，另两个带电小球所施加 静电力平衡，所以带电小球C必须放置在小球A、 B连线、或连线延长线上。（2）带电小球C不能放在小球A、B之间，不然小球A、B对其施加静电力同方向 而不能平衡。（3）带电小球C不能放在小球A、B连线延长线上A球左侧，不然小球A对其施 加静电力将大于小球B对其施加静电力而不能平衡。（4）带电小球C只能放在小球A、B连线延长线上B球右侧，且只能带正电荷， 设小球C带电量为q，放置在B球右侧距B球为x处，则由由此解得 所以，小球C应带正电、带点量应为4Q、应放置在小球A、B连线延长线上B球外侧距B球L处。第3页ABmP图11-2 3：如图11-2所表示，水平放

4、置平行导体板A、B带有等量异种电荷，在两板间形成场强为E匀强电场，带正电荷导体板A接地，质量为m带电粒子恰能在两板中间P点处保持静止，则 （ ） A、粒子带正电荷B、电场中P点电势C、若把B板略向上移动，则粒子将向下运动D、若把B板略向上移动，则粒子将向上运动解答：粒子之所以能够保持静止，是因为受到方向竖直向上电场力与其重力平衡，所以可知：粒子带正电；另外依据可求得所以选项A正确。 因为A板接地，故A板电势又因为电场方向竖直向上，故P点电势所以选项B错误。 因为B板向上移动时两板电荷总量及其分布均不改变，两板间电场强度保持不变，粒子所受电场力保持不变，所以粒子将仍保持静止。选项C、D均错误。

5、所以，此例应选A。第4页abcABC图11-34：如图11-3所表示，虚线a、b、c是某一平面截得静电场等势面所得到等势线，相邻等势线间电势差相等。带负电粒子仅在电场力作用下在电场中运动，其轨迹为图中实线，与等势线a、b、c分别交于A、B、C三点，则 （ ）A、A点电势比B点低B、B点场强比C点小C、粒子从A点向C点运动 D、粒子在C点时动能最大abcABC图11-3/解答：因为粒子受到电场力方向必与等势线垂直，考虑到粒子带负电，同时考虑到轨迹弯曲情况，所以：在A、B、C三点中，A点电势最低；粒子在A、B、C三点处所受电场力方向应如图11-3/所示；粒子可能从A点向着C点作加速运动，也可能从C

6、点向着A点作减速运动。由此知：应选A、D。第5页5：如图11-4所表示，点O、M、N是匀强电场中等腰直角三角形顶点，其直角边边长为OM=ON=2cm，O、M、N三点电势分别是 10V、15V、20V，则电场强度最小值是多大？解答：当电场线与O、M、N三点所在平面平行时，电场强度将取得最小值。取O与N连线中点P，连接M、P两点，则电场强度方向与M、P连线垂直，如图11-4/所表示。由此不难计算出电场强度最小值E。由OMN图11-4/PEQ而 于是可解得：电场强度最小值为V/mOMN2cm2cm图11-4小结：注意到符合题意场强方向判断以及相同形特征利用。第6页6：真空中两个静止点电荷相距10cm

7、.时其间相互作用力大小为9104N，将它们合在一起时成为一个带电量为3108C点电荷。问原来两个点电荷带电量各为多少？关于上述问题，某同学求解以下：依据电荷守恒定律有：以 代入式得： 解得根号中数值小于0，经检验运算无误。（1）试指出该同学上述解答过程中存在问题；（2）给出正确解答。依据库仑定律：第7页解答：（1）实际上两个点电荷带是异种电荷，而该同学在上述解答中没有考虑到 这一点，因而出现了“根号中数值小于0”问题。（2）假设两个点电荷带有同种电，在此假设基础上应有与上述同学解答过程，当 出现所谓“根号中数值小于零”情况后，则可判断：上述假设不成立，实际上 两个点电荷带有异种电，设其绝对值分

8、别为q1、q2，于是可由而解得： 小结：此例是上海试题。试题所给出该同学解答实际上是建立在“两个点 电荷带有同种电”假设基础之上，而出现“根号中数值小于零”问题则意味 着假设不成立，这么才能在确认了“两个点电荷带有异种电”基础上给出正 确解答如上。第8页图11-5图11-5/BT0F0mg（a）BTFmBg（b） 7：如图11-5所表示，带电小球A、B电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长为L丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采取以下哪些方法 （ ）A、将小球A、B质量都增加到原来2倍B、将小球B质量增加到原来8倍C、将小球A、B电量都减为二分之一D、将

9、小球A、B电量都减为二分之一，同时将小球B质量增为2倍 解答：在A、B相距为d和d/2时取小球B为研究对象，其受力情况分别如图11-5/中（a）、（b）所表示。因为小球B所受重力mg、静电斥力F0、线拉力T0作用线分别与图11-10中OA、AB、BO三边平行，且小球B在这三个力作用下处于平衡状态，所以这三个力所组成“力三角形”与图11-10中OAB相同. 第9页于是 同理可得 而A、B相距为d和d/2时，小球B所受静电斥力大小分别为 这么，对照四个选项分别有选项重力改变情况静电斥力改变情况百分比关系改变情况判断AmBg=2mgF=4F0(2mg/L) (8F0/d)错BmBg=8mgF=4F0

10、(8mg/L) = (8F0/d)对CmBg=mgF=F0(mg/L) (2F0/d)错DmBg=2mgF=F0(2mg/L) = (2F0/d)对所以，此例应选B、D。小结：这是静电场相关知识与平衡知识结合而命制习题，解答中应注意到平衡问题 分析方法。第10页图11-68：如图11-6所表示，带正电Q点电荷固定在真空中，质量为m、带电量为q粒子在其附近作周期为T匀速圆周运动，微粒重力不能忽略，则（1）判断粒子带电性质；（2）求粒子轨道平面与固定点电荷之间距离。解答：（1）粒子带负电。这么，固定、带正电点电荷对其施加静电引力竖 直分力平衡粒子重力，而水平分离则提供粒子做圆周运动向心力。（2）粒

11、子轨迹在水平面内，且圆心O必在固定点电荷正下方。设轨道半径为R, 圆心O点与固定点电荷相距为H，于是有 由此解得 小结：此例中所求得“T与H间关系”以及“粒子轨道半径R取值”等问题，有兴趣 同学能够作深入深入探究。第11页9：如图11-7所表示，相距为d，水平放置平行金属板a、b，其电容为C，a板接地且中央有小孔，开始时两板均不带电，现将带电量为q，质量为m液滴，一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速滴下，竖直落向b板，抵达b板后电荷全部传给b板，则（1）第几滴液滴在a、b板之间作匀速直线运动？（2）能够抵达b板液滴不会超出多少滴？解答：（1）由hab图11-7即可求得（2）由即可求得小结：同学们课后尝试着解释上述两个方程。第12页10：