高中物理必修三 新教材 学习笔记 第9章 章末素养提升

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章末素养提升
物理观念几种常见的
电荷
1.点电荷:带电体的________、________及
________________对它们之间的作用力的影响可以忽略时
2.场源电荷:________________的带电体所带的电荷
3.试探电荷:放入后不影响要研究的电场及用来研究电场
各点的性质的电荷
4.元电荷:最小的_______,即_______所带电荷量的大小
5.比荷:带电体的________与________的比值叫作比荷两个定律
1.电荷守恒定律:电荷既不会________,也不会________,
它只能从一个物体________到另一个物体,或者从物体的
一部分________到另一部分;在转移过程中,电荷的
________保持不变
2.库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,
与它们的____________成正比,与它们的距离的________
成反比,作用力的方向在______________。

这个规律叫作
库仑定律。

这种电荷之间的相互作用力叫作________或
________
电场强度
1.定义式:E=
F
q(适用于________电场)
决定式:E=k
Q
r2(适用于________)
2.电场线:电场中画出假想的曲线,每点的
________________表示该点的________________方向,疏
密表示电场的________,特点是________、________
科学思维
理想化模型点电荷
控制变量法库仑定律的探究微小量放大法库仑扭秤实验比值定义法E=
F
q 形象描述电场线
科学探究1.通过实验观察,了解静电现象,探究物体带电的本质
2.通过探究如何得出库仑定律,体会库仑扭秤实验的科学思想和方法
3.通过实验模拟和定量分析的方法,探究描述电场强弱的物理量,获得探究体验
科学态度与责任1.会从微观的角度认识物体带电的本质
2.通过实验观察静电现象,培养严谨细致的科学态度
3.通过库仑扭秤实验的巧妙设计,体会科学思想和方法
4.通过了解生活中关于静电的利用和防护,能对利用和防护静电的一些行为发表自己的观点,有进行科学普及的兴趣和责任感
例1(2019·全国卷Ⅰ)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()
A.P和Q都带正电荷
B.P和Q都带负电荷
C .P带正电荷,Q带负电荷
D.P带负电荷,Q带正电荷
例2(多选)(2022·弥勒四中高二阶段练习)如图所示为一对不等量异种点电荷A、B的电场线,从C点到D点的虚线为不计重力的带电粒子运动轨迹,下列说法正确的是()
A.A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量
B.电场中各点的电场强度方向就是正试探电荷所受静电力方向
C.图中没有电场线的空白区域没有电场
D.带电粒子带负电
例3(2022·勃利县高级中学高二月考)如图所示,较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷,则图中a、b、c、d各点的电场强度大小关系为()
A .E a >E b >E c >E d
B .E a >E c =E d >E b
C .E a >E c >E d >E b
D .
E a <E b <E c =E d
例4 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d ,电荷量分别为+Q 和-Q ,在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L 、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球(直径略比细管小)以初速度v 0从上端管口射入,重力加速度为g ,静电力常量为k ,则小球( )
A .受到的库仑力先做正功后做负功
B .下落过程中加速度始终为g
C .速度先增大后减小,射出时速度仍为v 0
D .管壁对小球的弹力的最大值为2k qQ
d
2
例5 (2022·山东卷)半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O 点,环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。

点A 、B 、C 将圆环三等分,取走A 、B 处两段弧长均为ΔL 的小圆弧上的电荷。

将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点,O 点的电场强度刚好为零。

圆环上剩余电荷分布不变,q 为( )
A .正电荷,q =Q ΔL πR
B .正电荷,q =
3Q ΔL
πR
C .负电荷,q =2Q ΔL
πR
D .负电荷,q =23Q ΔL
πR
例6(2023·邢台市第二中学高二阶段练习)如图,所带电荷量为Q=+1×10-7C的小球A 固定在光滑绝缘桌面的上方,距桌面的高度h=0.6 m,一个质量为m=1×10-4 kg、电荷量q =-4×10-8 C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动,其运动半径为r=0.8 m。

(sin 53°=0.8,重力加速度g=10 m/s2,静电力常量k=9×109 N·m2/C2)求:
(1)小球A、B之间的库仑力F的大小;
(2)桌面对小球B的支持力F N的大小;(结果保留三位有效数字);
(3)小球B运动的线速度v的大小。

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