第1講電場(chǎng)力的性質(zhì)板塊一主干梳理夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】電荷守恒點(diǎn)電荷庫(kù)侖定律1元電荷、點(diǎn)電荷(1)元電荷：e1.61019 C，最小的電荷量，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同。電子的電荷量q1.61019 C。(2)點(diǎn)電荷：忽略帶電體的大小、形狀及電荷分布狀況的理想化模型。(3)比荷：帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比。2電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消失，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。(2)起電方法：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電。(3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是得失電子。(4)電荷的分配原則：兩個(gè)形狀、大小相同的導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶等量同種電荷；若兩導(dǎo)體原來帶異種電荷，則電荷先中和，余下的電荷再平分。3庫(kù)侖定律(1)內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。(2)表達(dá)式：Fk，式中k9.0109 Nm2/C2，叫靜電力常量。(3)適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。在空氣中，兩個(gè)點(diǎn)電荷的作用力近似等于真空中的情況，可以直接應(yīng)用公式。當(dāng)點(diǎn)電荷的速度較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速時(shí)，可以近似等于靜止的情況，可以直接應(yīng)用公式。當(dāng)兩個(gè)帶電體的間距遠(yuǎn)大于本身的大小時(shí)，可以把帶電體看成點(diǎn)電荷。兩個(gè)帶電體間的距離r0時(shí)，不能再視為點(diǎn)電荷，也不遵循庫(kù)侖定律，它們之間的庫(kù)侖力不能認(rèn)為趨于無窮大。(4)庫(kù)侖力的方向由相互作用的兩個(gè)帶電體決定，且同種電荷相互排斥，為斥力；異種電荷相互吸引，為引力。【知識(shí)點(diǎn)2】靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)1.電場(chǎng)(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)。(2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有力的作用。2電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受到的靜電力F跟它的電荷量q的比值。(2)定義式：E，該式適用于一切電場(chǎng)。(3)單位：N/C或V/m。(4)矢量性：規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。3點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式(1)公式：在場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，與Q相距r的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ek。(2)適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。4電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，遵循平行四邊形定則。5勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這樣的電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。【知識(shí)點(diǎn)3】電場(chǎng)線1定義：為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向，在電場(chǎng)中畫出一系列的曲線，使曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，曲線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，這些曲線叫做電場(chǎng)線，是假想的曲線，實(shí)際不存在。2電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致。(2)電場(chǎng)線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷。(3)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交、不閉合、不中斷。(4)在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)線越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越小。(5)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低。(6)電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處垂直。3幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示是幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖。【知識(shí)點(diǎn)4】電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加與計(jì)算1場(chǎng)強(qiáng)的疊加：多個(gè)電荷在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，等于每個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，這就是場(chǎng)強(qiáng)疊加原理。由于電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，求合場(chǎng)強(qiáng)需用平行四邊形定則。2兩等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)比較比較等量異種點(diǎn)電荷等量同種(正)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖連接中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)在連線上最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A、B與B的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)等大同向等大反向板塊二考點(diǎn)細(xì)研悟法培優(yōu)考點(diǎn)1庫(kù)侖力作用下的平衡問題解題技巧庫(kù)侖定律的表達(dá)式為Fk，其適用條件是真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作用的靜電力。庫(kù)侖定律與平衡問題聯(lián)系比較密切，因此關(guān)于靜電力的平衡問題是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，題型多以選擇題為主。對(duì)于這部分內(nèi)容，需要注意以下幾點(diǎn)：一是明確庫(kù)侖定律的適用條件；二是知道完全相同的導(dǎo)體小球接觸時(shí)電荷量的分配規(guī)律；三是進(jìn)行受力分析，靈活應(yīng)用平衡條件。例12014浙江高考(多選)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則()A小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為B當(dāng)時(shí)，細(xì)線上的拉力為0C當(dāng)時(shí)，細(xì)線上的拉力為0D當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為0(1)小球A受力情況怎樣？提示：(2)當(dāng)拉力為0時(shí)，A受3個(gè)力平衡，用哪種方法更方便？提示：矢量三角形法。嘗試解答選AC。由庫(kù)侖定律知A與B之間庫(kù)侖力大小為F，A正確；如果細(xì)線上的拉力為0，則小球所受重力mg、支持力FN、庫(kù)侖力F的合力為零，這三個(gè)力可構(gòu)成一個(gè)力的矢量三角形，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系有Fmgtan，解得，B錯(cuò)誤、C正確；斜面對(duì)小球A的支持力不可能為零，D錯(cuò)誤?？偨Y(jié)升華求解帶電體平衡問題的方法分析帶電體平衡問題的方法與力學(xué)中分析物體受力平衡問題的方法相同。(1)當(dāng)兩個(gè)力在同一直線上使帶電體處于平衡狀態(tài)時(shí)，根據(jù)二力平衡的條件求解；(2)在三個(gè)力作用下帶電體處于平衡狀態(tài)，一般運(yùn)用勾股定理、三角函數(shù)關(guān)系以及矢量三角形等知識(shí)求解；(3)在三個(gè)以上的力作用下帶電體處于平衡狀態(tài)的問題，一般用正交分解法求解。2017安徽淮北模擬如圖所示，大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為和，且<，兩小球在同一水平線上，由此可知()AB球受到的庫(kù)侖力較大，電荷量較大BB球的質(zhì)量較大CB球受到的拉力較大D兩球接觸后再分開，再處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，A球懸線與豎直方向的夾角仍小于B球懸線與豎直方向的夾角答案D解析根據(jù)牛頓第三定律可知，無論兩球電荷量是否相等，它們所受庫(kù)侖力都相等，故無法比較它們電荷量的大小，A錯(cuò)誤；對(duì)小球A、B受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件有mAg，mBg，因<，所以mA>mB，B錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有FTA，F(xiàn)TB，因<，所以B球受的拉力較小，C錯(cuò)誤；兩球接觸后電荷量平分，A小球所受的庫(kù)侖力仍等于B小球所受庫(kù)侖力，設(shè)兩球間的庫(kù)侖力為F庫(kù)，則tan，tan，mA>mB，則<。D正確?？键c(diǎn)2電場(chǎng)強(qiáng)度的理解及計(jì)算解題技巧1電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較表達(dá)式比較EEkE公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式真空中靜止點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U的關(guān)系式適用條件一切電場(chǎng)真空靜止點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)決定因素由電場(chǎng)本身決定，與q無關(guān)由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到該點(diǎn)的距離r共同決定由電場(chǎng)本身決定，d為沿電場(chǎng)方向的距離相同點(diǎn)矢量，遵循平行四邊形定則單位：1 N/C1 V/m2電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算方法除用以上三個(gè)表達(dá)式計(jì)算外，還可以借助下列三種方法求解：(1)電場(chǎng)疊加時(shí)合成的方法；(2)平衡條件求解法；(3)對(duì)稱法。例2如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O(shè)為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn)，B、D連線與電場(chǎng)線平行，A、C連線與電場(chǎng)線垂直。則()AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為BB點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EkCD點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不可能為0DA、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同(1)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，場(chǎng)強(qiáng)的疊加遵循什么定則？真空中靜止點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式是什么？提示：平行四邊形定則，Ek。(2)兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等就可以說場(chǎng)強(qiáng)相同嗎？提示：兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同必須大小相等，方向相同。判斷兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是否相同先看方向是否相同。嘗試解答選A。Q在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度沿OA方向，大小為k，所以A點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，A正確；同理，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ek，B錯(cuò)誤；如果Ek，則D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，C錯(cuò)誤；A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，D錯(cuò)誤?？偨Y(jié)升華分析電場(chǎng)疊加問題的一般步驟電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，疊加時(shí)遵循平行四邊形定則。分析電場(chǎng)的疊加問題的一般步驟是：(1)確定要分析計(jì)算的空間位置；(2)分析該點(diǎn)有幾個(gè)分電場(chǎng)，計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(3)利用平行四邊形定則求出各分電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。2013全國(guó)卷如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()AkBkCkDk答案B解析在a點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷q后，b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，說明點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與圓盤上電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，即EQEqk，根據(jù)對(duì)稱性可知圓盤上電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)EQk，則EdEQEqkkk，B正確?？键c(diǎn)3對(duì)電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用知識(shí)理解電場(chǎng)線的應(yīng)用1判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。2判斷電場(chǎng)力的方向正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相同，負(fù)電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相反。3判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(定性)同一電場(chǎng)，電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小。4判斷電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低的快慢沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向。例3某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說法正確的是()Ac點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)Cb點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Da點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同在電場(chǎng)線分布圖中，用什么表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。刻崾荆弘妶?chǎng)線的疏密程度。嘗試解答選C。電場(chǎng)線的疏密表示了電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由題圖可知Ea<Eb，Ed>Ec，Eb>Ed，Ea>Ec，C正確，A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)線是曲線，由a點(diǎn)釋放的正電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一條直線上，也不平行、不同向，D錯(cuò)誤。總結(jié)升華電場(chǎng)線的應(yīng)用熟悉幾種典型的電場(chǎng)線分布有利于我們對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)做出迅速判斷，且可以進(jìn)一步了解電荷在電場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)情況、電場(chǎng)力做功及伴隨的能量轉(zhuǎn)化情況。在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)答案C解析甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不相反，A錯(cuò)誤；對(duì)乙圖，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可判斷，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，B錯(cuò)誤；丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向相反，C正確；對(duì)丁圖，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判斷，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)4帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷拓展延伸1沿軌跡的切線找出速度方向，依據(jù)粒子所受合力的方向指向軌跡的凹側(cè)來判斷電場(chǎng)力的方向，由此判斷電場(chǎng)的方向或粒子的電性。2由電場(chǎng)線的疏密情況判斷帶電粒子的受力大小及加速度大小。3由功能關(guān)系判斷速度變化：如果帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中僅受電場(chǎng)力作用，則粒子電勢(shì)能與動(dòng)能的總量不變。電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小。電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大。電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功依據(jù)力與速度的夾角是銳角還是鈍角來判斷。例4(多選)如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可做出的正確判斷是()A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大(1)如何判斷帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向？提示：沿電場(chǎng)線且指向軌跡凹側(cè)。(2)帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度大小如何判斷？提示：依據(jù)電場(chǎng)線疏密判斷電場(chǎng)力大小，就可以判斷加速度大小。嘗試解答選BCD。根據(jù)軌跡彎曲方向只能判斷出電場(chǎng)力方向，由于不知電場(chǎng)線方向，故無法判斷帶電粒子電性，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電場(chǎng)線疏密知Ea>Eb，F(xiàn)a>Fb，a點(diǎn)加速度大于b點(diǎn)加速度，C正確；速度大小通過電場(chǎng)力做功來判斷，由a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，速度減小，D正確?？偨Y(jié)升華電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系一般情況下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合：(1)電場(chǎng)線為直線；(2)電荷初速度為零或速度方向與電場(chǎng)線平行；(3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向始終與電場(chǎng)力方向相同或相反。2017亳州模擬實(shí)線為三條未知方向的電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受靜電力作用)，則()Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電B靜電力對(duì)a做正功，對(duì)b做負(fù)功Ca的速度將減小，b的速度將增大Da的加速度將減小，b的加速度將增大答案D解析a、b兩個(gè)帶電粒子在M點(diǎn)以相同速度飛出，受電場(chǎng)力方向相反，但不知電場(chǎng)線方向，無法判斷哪個(gè)粒子帶正電，哪個(gè)粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)力方向與速度方向夾角都小于90，電場(chǎng)力對(duì)a、b均做正功，速度都將增大，B、C錯(cuò)誤；a向電場(chǎng)線越來越稀疏處運(yùn)動(dòng)，b向電場(chǎng)線越來越密集處運(yùn)動(dòng)，故a的加速度減小，b的加速度增大，D正確。考點(diǎn)5帶電體的力電綜合問題解題技巧解決力、電綜合問題的一般思路例52017湖南衡陽模擬(多選)如圖所示，傾角為的絕緣斜面固定在水平面上，當(dāng)質(zhì)量為m、電荷量為q的滑塊沿斜面下滑時(shí)，在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知滑塊受到的電場(chǎng)力小于滑塊的重力。則下列說法不正確的是()A若滑塊勻速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊將減速下滑B若滑塊勻速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍勻速下滑C若滑塊勻減速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊仍減速下滑，但加速度變大D若滑塊勻加速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍以原加速度加速下滑加上電場(chǎng)后，怎樣判斷滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？提示：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，由滑塊的受力情況判定。嘗試解答選ACD。若滑塊勻速下滑，則有mgsinmgcos，當(dāng)加上豎直向上的電場(chǎng)后，電場(chǎng)力為F，沿斜面方向，(mgF)sin(mgF)cos，受力仍平衡，則滑塊仍勻速下滑，故A錯(cuò)誤，B正確；若滑塊勻減速下滑，則有mgsin<mgcos，加速度大小為a1g(cossin)，加上豎直向上的電場(chǎng)后，沿斜面方向，(mgF)sin<(mgF)cos，加速度大小為a1<a1，C錯(cuò)誤；若滑塊勻加速下滑，則有mgsin>mgcos，加速度大小為a2g(sincos)，加上豎直向下的電場(chǎng)后，在沿斜面方向，(mgF)sin>(mgF)cos，滑塊仍勻加速下滑。加速度為a2>a2。即加速度增大，D錯(cuò)誤?？偨Y(jié)升華處理力電綜合問題(1)受力分析是關(guān)鍵，畫出受力分析圖，找準(zhǔn)力與力之間的關(guān)系，并由此推斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；或由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推出受力情況。(2)根據(jù)題目的所求問題靈活選用物理規(guī)律與時(shí)間、加速度有關(guān)的首先選用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。僅與t有關(guān)的可選動(dòng)量定理。與時(shí)間、加速度無關(guān)的首先選用動(dòng)能定理或能量守恒定律，其次考慮動(dòng)量守恒定律。如圖所示，一根長(zhǎng)L1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在電場(chǎng)強(qiáng)度E1.0105 N/C、與水平方向成30角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q4.5106 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q1.0106 C，質(zhì)量m1.0102 kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N由靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，取g10 m/s2)問：(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多少？答案(1)3.2 m/s2 (2)0.9 m解析(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，如圖由牛頓第二定律得mgqEsinma解得ag代入數(shù)據(jù)得a3.2 m/s2。(2)小球B速度最大時(shí)合力為零，即qEsinmg，解得h1代入數(shù)據(jù)解得h10.9 m。建模提能5三點(diǎn)電荷平衡模型1建模條件兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等、方向相反。2模型特點(diǎn)“三點(diǎn)共線”三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上?！皟赏瑠A異”正負(fù)電荷相互間隔?！皟纱髪A小”中間電荷的電荷量最小?！敖∵h(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷。如圖所示三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3在同一條直線上，q2和q3的距離為q1和q2距離的兩倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力為零，由此可以判定，三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比q1q2q3為 ()A(9)4(36) B9436C(3)2(6) D326答案A解析由三點(diǎn)電荷平衡模型的特點(diǎn)“兩同夾異”可知，q1和q3為同種電荷，它們與q2為異種電荷，設(shè)q1和q2距離為r，則q2和q3的距離為2r，對(duì)于q1有，則有，對(duì)q3有，所以，再考慮到各電荷的電性，A正確。名師點(diǎn)睛分析三點(diǎn)電荷平衡模型類問題的思維誤區(qū)(1)本類題目易誤認(rèn)為只要三個(gè)點(diǎn)電荷達(dá)到平衡就是“三點(diǎn)電荷平衡模型”，而沒有分析是否滿足模型成立的條件。如雖然三個(gè)點(diǎn)電荷已達(dá)到平衡，但若其中某個(gè)點(diǎn)電荷受到了外力作用，則不是“三點(diǎn)電荷平衡模型”。(2)原則上對(duì)于三個(gè)點(diǎn)電荷中的任意兩個(gè)進(jìn)行受力分析，列平衡方程，即可使問題得到求解，但不同的兩個(gè)點(diǎn)電荷列平衡方程往往會(huì)使求解難度不同，要根據(jù)不同的題目靈活選取。1兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別在A、B兩處，如右圖所示。A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負(fù)電Q2，且Q24Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3，放在直線AB上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則()AQ3為負(fù)電荷，且放于A左方BQ3為負(fù)電荷，且放于B右方CQ3為正電荷，且放于A與B之間DQ3為正電荷，且放于B右方答案A解析Q3為負(fù)電荷，分別置于A左側(cè)、A與B之間、B右側(cè)時(shí)，三者受力情況：置于A左側(cè)置于A與B之間置于B右側(cè)雖然Q3距離B較遠(yuǎn)，但是B的電荷量較大，因此三者有可能平衡由A和Q3受力方向知，必不平衡由A和B受力方向知，必不平衡Q3為正電荷，分別置于A左側(cè)、A與B之間、B右側(cè)時(shí)，三者受力情況：置于A左側(cè)置于A與B之間置于B右側(cè)由A、B受力方向知，必不平衡由Q3、B受力方向知，必不平衡雖然各個(gè)電荷受到方向相反的兩個(gè)力作用，但是B的電荷量大，距離Q3又近，故Q3受到的兩個(gè)力必不平衡故正確答案為A。22017德州模擬如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電Q，B帶電9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場(chǎng)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為()A正B的右邊0.4 m處B正B的左邊0.2 m處C負(fù)A的左邊0.2 m處D負(fù)A的右邊0.2 m處答案C解析要使三個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”的原則，設(shè)第三個(gè)點(diǎn)電荷C的電量為q，在A的左邊距A為r處，則，解得r0.2 m，所以選項(xiàng)C正確。