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文檔簡介

1、高中物理 第1章 第1節(jié) 電荷及其守恒定律練習(xí)新人教版選修3-1.物體具有 吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說它帶了電,空有了電荷.自然界中只存在 正電荷和負電荷兩種電荷,同種電荷相互曲三,異種電荷相互 理(1)正電荷:用 絲級 摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷.(2)負電荷:用 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫做負電荷.物體的三種起電的方式是:摩擦起電、接典起電、感應(yīng)起電.物體帶電的實質(zhì)是 得失電子.電荷守恒定律:電荷既不會 圭,也不會 消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物 體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變.另一種表述:一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的 代

2、數(shù)和保持不變.電荷量:表示電荷的多少,單位是庫侖,簡稱匡用C表示.元電荷:與電子(或質(zhì)子)電荷量絕對值相等的電荷,用e表示.e=1.6 X10 19_C;所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.電子的電荷量與質(zhì)量的比叫做電子的比荷,電子的比荷為- = 1.76X1011_C/kg .me- y?基礎(chǔ)鞏固1.(多選)下列說法正確的是(CDA.電子和質(zhì)子都是元電荷一個帶電體白電荷量為 205.5倍元電荷C.元電荷是最小的帶電單位D.元電荷沒有正、負之分解析:元電荷是最小的帶電單位, 帶電體的帶電荷量均為元電荷的整數(shù)倍;元電荷不是帶電粒子,沒有電性之說,故 G D正確.如果天氣干燥,晚上脫毛衣時,會聽

3、到“嘛啪”的響聲,還會看到電火花,這種現(xiàn) 象產(chǎn)生的原因是(C)A.人身體上產(chǎn)生電流B .接觸帶電造成的C.摩擦起電造成的D .感應(yīng)起電造成的.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電,以下說法正確的是(C)A.摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移,感應(yīng)起電是因為產(chǎn)生電荷B.摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷,感應(yīng)起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移C.不論摩擦起電還是感應(yīng)起電都是電荷的轉(zhuǎn)移D.以上說法均不正確解析:摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,即說明了電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,并沒有產(chǎn)生電荷.感應(yīng)起電過程電荷在電場力作用下,電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分,所以ABD錯誤,C正確.(多選)對物體帶電現(xiàn)象的敘述,下列說法正

4、確的是(CDA. 一個不帶電的物體內(nèi)一定沒有電荷B.物體帶電一定具有多余的電子C.物體帶電的過程就是電荷移動的過程D.帶電體發(fā)生中和的現(xiàn)象是等量異種電荷完全相互抵消的結(jié)果解析:一個物體不帶電并不是內(nèi)部沒有電荷,而是由于正、負電荷一樣多,從而對外顯示電中性.當(dāng)正電荷多于負電荷時對外顯示帶正電;當(dāng)負電荷多于正電荷時外顯示帶負電,故A B錯誤.物體帶電實質(zhì)就是得失電子,即電荷移動,故 C正確.帶等量異種電荷的物體相接觸時,帶負電的物體中的多余電子全部移動到帶正電的物體上與正電荷相互抵消,從而使兩物體都呈電中性.故 D正確.正確答案 C D.(多選)如圖所示,掛在絕緣細線下的輕質(zhì)帶電小球,由于電荷的相

5、互作用而靠近或遠離,所以(BQA.甲圖中兩球一定帶異種電荷 B.乙圖中兩球一定帶同種電荷 C.甲圖中兩球至少有一個帶電 D.乙圖中兩球至少有一個帶電解析:兩球相互吸引的可能有兩個:一是帶異種電荷;二是一個帶電,另一個被感應(yīng)帶 電后吸引,因此 A錯誤、C正確;兩球相斥一定是帶同種電荷,故 B正確、D錯誤.兩金屬小球所帶電荷量分別為+3Q和-Q,將兩小球接觸后,它們所帶的電荷量共為(B)A. +3Q B.+2Q C.+Q D.Q解析:由電荷守恒定律知,兩小球接觸后總帶電量為中和后剩余量,即為AQ= +3QQ= + 2Q,故選項B正確.?能力提升.用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗電器時,發(fā)現(xiàn)它的金

6、屬箔片的張角減小,由 此可判斷(C)A.驗電器所帶電荷量部分被中和.驗電器所帶電荷量部分跑掉了C.驗電器一定帶正電D.驗電器一定帶負電解析:驗電器的張角與所帶電量的多少有關(guān),電量大張角大,根據(jù)題意張角變小,所以說明驗電器所帶的電性與橡膠棒所帶的電性相反,又因為毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電所以驗電器帶正電;橡膠棒沒接觸驗電器,所以電荷不會被中和,只是被吸引到玻璃球一端,從而使金屬箔片電量變少.故 C正確.(多選)已知兀+介子、兀一介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸 克u或反夸克d)組成的,它們帶的電荷量如下表所示,表中 e為元電荷.十兀一兀udud帶電何里+ e一e2十 .e 3

7、13e23e1十 ,e 3卜列說法止確的是(AD) A.兀+由u和d組成B .兀+由d和u組成C.兀一由u和d組成D .兀一由d和u組成解析:兀+帶電荷量為十e, u田電何重為+e,31d帶電荷量為+ -e,3故兀+由u和d組成,A對、B錯.兀帶電荷量為一e, d田電何里為一1,7e, u田電何里為一32. 一4e,故兀 由d和3u組成,D對、C錯.如圖所示,將帶有負電的絕緣棒移近兩個不帶電的導(dǎo)體球,兩個導(dǎo)體球開始時互相 接觸且對地絕緣,下列方法中不能使兩球都帶電的是(B)D.先把兩球分開,再移走棒 先移走棒,再把兩球分開使棒與甲球瞬時接觸,再移走棒 先使乙球瞬時接地,再移走棒解析:由于靜電感

8、應(yīng),甲球感應(yīng)出正電荷,乙球感應(yīng)出負電荷,把兩球分開后,它們帶上了等量異種電荷, 所以A正確;若先將棒移走,則兩球不會有靜電感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生,所以不會帶上電荷,B錯誤;使棒與甲球接觸,則兩球會因接觸起電而都帶上負電荷,所以C正確;若使乙球瞬時接地, 則乙球上感應(yīng)出的負電荷因受斥力而被導(dǎo)走,再將棒移走,由于甲、乙是接觸的,所以甲球上的正電荷會重新分布在甲、乙兩球上,結(jié)果是兩球都帶上了正電荷, 所以D正確.有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A B,分別帶有電荷量 Q = 6.4 X10 9 C, Q= 3.2X109 C,讓兩絕緣金屬小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移了多少?解析:當(dāng)兩小球接觸時,

9、帶電荷量少的負電荷先被中和,剩余的正電荷再重新分配.由于兩小球相同,剩余正電荷必均分,即接觸后兩小球帶電荷量 Q+Q-96.4X10 3.2X10-9CQ a=Q,b=2答案:電子由B球轉(zhuǎn)移到A球,轉(zhuǎn)移了 3.0X1010個電子.第2節(jié)庫侖定律.庫侖是里1物理學(xué)家,庫侖定律內(nèi)容:真空中兩個靜止 點電荷之間的相互作用力,跟它們的電荷量的乘積成土蟲,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的隹線 上.庫侖定律公式:F=kq. r靜電力常量 k=9.0 X109N- R/C2.庫侖定律適用條件: 真空中兩個靜止 點電荷之間的相互作用力.點電荷:帶電體間的 距離比它們自身的 大小大得多,以至其形

10、狀、大小及電荷分布 狀況對相互作用力的影響可以.兩個電荷之間的相互作用力,是作用力與反作用力,遵循牛頓第三定律.實驗證明:兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而改變.因此,兩個 或兩個以上的點電荷對某一個電荷的作用力等于各個點電荷對這個電荷的作用力的矢量和.如果知道帶電體上的電荷分布,根據(jù)庫侖定律和力的合成法則,就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向.?基礎(chǔ)鞏固.下列說法中正確的是 (C)A.點電荷是指體積很小的電荷B.根據(jù)F=kq知,當(dāng)兩電荷間的距離趨近于零時,靜電力將趨于無窮大 rC.若兩點電荷的電荷量 q1 q2,則q1對q2的靜電力等于q2對q1的靜電力D.用庫侖定律計算出的兩

11、電荷間的作用力是兩者受力的總和.在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,一同學(xué)猜想可能與兩 電荷的間距和帶電量有關(guān).他選用帶正電的小球A和B, A球放在可移動的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒 C點,如圖所示.實驗時,先保持兩球電荷量不變,使 A球從遠處逐漸向 B球靠近,觀察到兩球距離越 小,B球懸線的偏角越大;再保持兩球距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越 大,B球懸線的偏角越大.實驗表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的 而增大,隨其所帶電荷量的而增大.此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是 (選填“累積法”、“等效 替代法”、“控制變量法”或“演繹法”).答案:減小

12、增大控制變量法.兩個分別帶有電荷量一 Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r . ,、一、r的兩處,它們間庫侖力的大小為 F,兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?則兩球間庫侖力的大小為(C) TOC o 1-5 h z A. 1-F B. 3F C. 4F D . 12F 1243 3Q2 (+ 3Q- Q解析:由庫侖7E律得:F= ky2,兩球相互接觸后各自干電何重Q =2=Q故當(dāng)二者間距為;時,兩球間庫侖力 F =k-Q=k,故F=F, C正確.2r 2 r32.兩個半徑均為1 cm的導(dǎo)體球,分別帶上+ Q和一3Q的電荷量,兩球心相距 90 cm, 相互作用力大小為 F.

13、現(xiàn)將它們碰一下后又分開,兩球心間相距 3 cm,則它們的相互作用力 大小變?yōu)椋―)A. 3 000F B . 1 200F C . 900F D .無法確定QQ QX 3Q解析:兩球心相距90 cm時,兩球距離比球本身大得多, 由庫侖定律,F(xiàn)= k= k-0鏟; 兩球相碰后,電荷量變?yōu)? Q -Q,但兩球心距離變?yōu)?3 cm,這時兩球不能再被看作點電 荷,所以不能用庫侖定律計算.但可定性分析,由于同性相斥、異性相吸原理,電荷向遠端Q2移動,所以距離大于 3 cm , Fv k。03 2.(多選)兩個完全相同的金屬小球,帶電荷量之比為1 : 7,相距為r,兩球相互接觸后再放回原來位置,則它們的庫

14、侖力可能為原來的(CD)A. 7 B. 7 C.7 D.16T一,一 一 QX 7Q解析:設(shè)兩小球的電荷量分別為 Q和7Q,則在接觸前它們白庫侖力大小為F=k-.4Q,庫侖力大小為 F =當(dāng)兩球帶同種的電荷時,接觸后它們的電荷量要平均分配,各為4QX 4Q、16k-p一,此時的庫侖力為原來的了倍.當(dāng)兩球帶異種電性的電荷時,接觸后它們的電荷要先中和,再平均分配其余的電荷量,各為3Q,庫侖力大小為差等是原來的加a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上.a和cb的小.已知c受到a和b的靜電力的合力可用 (B)?能力提升.如圖所示,三個完全相同的金屬小球 帶正電,b帶負電,a所帶電荷量的大小比 圖中四條有

15、向線段中的一條來表示,它應(yīng)是A. FiB . F2C. F3D . F4解析:據(jù)“同電性相斥,異電性相吸”規(guī)律,確定電荷c受到a和b的庫侖力Fac、Fbc的方向,若Fbc =Fac,則兩力的合力沿水平方向,考慮到 a的帶電荷量小于b的帶電荷量, 故Fbc大于Fac, Fbc與Fac的合力只能為F故選B.兩個大小相同的小球帶有同種電荷(可看做點電荷),質(zhì)量分別為 m和帶電荷量分別是qi和q2,用絕緣線懸掛后,因靜電力而使兩懸線張開,分別與重垂線方向的夾角為“1和”2,且兩球處于同一水平線上,如右圖所示,若 ai=a 2,則下述結(jié)論正確的是(C)A. qi 一定等于q2.一定滿足宜J m mC.

16、m 一定等于 mD.必須同時滿足 qi=q2, m= m解析:由于小球所處的狀態(tài)是靜止的, 故用平衡條件去分析. 以小球m為研究對象,則 小球m受三個力Ft、F、mg作用,以水平和豎直方向建立直角坐標系, 如下圖所示,此時只 需分解Ft,由平衡條件Fx 合=05丫合=0qiq2 FTSin ai k=0 r則tankqiq22 mgrFtcos a i mg= 0同理,對m;分析得tan- kq1q2a 2=2.田于 a 1= a 2m2gr故 tan a i = tan a 2, 可得 m = m.可見,只要 m=m,不管qi、q2如何,a i都等于a 2,故正確選項為 C.8.(多選)如圖

17、所示,兩根絕緣絲線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B,此時上、下絲線的受力分別為Ta和Tb;如果使A帶正電,使B帶負電,上下絲線的受力分別為 Ta和Tb, 則下列關(guān)于Ta和Tb的關(guān)系判斷正確的是(AD)A. Ta = Ta B . Ta Ta D . Tb gF.故選項A、D正確.如圖所示,A B兩個點電荷的電荷量分別為+Q和+q,放在光滑絕緣水平面上,A、X0,若彈簧發(fā)生的均是彈性B之間用絕緣的輕彈簧相連接,當(dāng)系統(tǒng)平衡時,彈簧的伸長量為 形變,則(B)A.保持Q不變,將q變?yōu)?q,平衡時彈簧的伸長量為2x。B.保持q不變,將Q變?yōu)?Q,平衡時彈簧的伸長量小于2X0C.保持Q不變,將q變?yōu)閝,平衡時

18、彈簧縮短量等于 X0D.保持q不變,將Q變?yōu)镼,平衡時彈簧縮短量小于 X0解析:由庫侖定律F=kp和胡克定律F=kx以及同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸 引,可得B正確.如圖,A、B是系在絕緣細線兩端,帶有等量同種電荷的小球,其中0.3 kg,現(xiàn)將絕緣細線繞過 。點的光滑定滑輪,將兩球懸掛起來,兩球平衡時,OA的線長等于OB的線長,A球緊靠在光滑絕緣豎直墻上,B球懸線OB偏離豎直方向60。角,求:B球的質(zhì)量和細繩中的拉力大小.解析:如圖受力分析.設(shè) AB球間作用力為F,繩拉力為T,墻對A球支持力為 N對A 球:Fcos 60 + mg = T對 B球:Tsin 60 = Fsin 60 ,Tc

19、os 60 + Fcos 60 = mg聯(lián)立解得:T=6 N , e= 0.6 kg第3節(jié)電場強度電場:電荷的周圍空間存在著電場,電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫 靜電力,電荷間的相互作用是通過 電場發(fā)生的.電場強度.(1)定義:放入電場中某點的 電荷受到的靜電力與電荷量的比值 ,叫該點的電場強度, 簡稱場強.(2)定義式:=;,其單位是 N/C或V/m.(3)方向:場強的方向與正電荷 受靜電力的方向相同,與負電荷 受靜電力的方向相反.(4)特例:點電荷的場強:E=聲.如果有幾個點電荷同時存在,它們的電場就相互疊加形成合電場,這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生

20、的場強的矢量和,叫做電場的疊加.勻強電場:場強大小、方向處處 相同.電場線.電場發(fā)自于 正電荷 或無窮遠,終止于 無窮遠 或負電荷.電場線的疏密定性地反映了電場的幽1,電場線上每一點的切線方向表示了該點場強方回.點電荷的電場線是發(fā)散(或會聚)的直線,勻強電場的電場線是間隔相等的平行直線.E= F中的E是利用比值法定義的物理量,E的大小、方向是由 電場本身 決定的,是q客觀存在的,與放不放 試探電荷,以及放入的 試探電荷 的正負、電荷量多少均無關(guān).既不能 認為E與F成正比,也不能認為 E與q成反比.?基礎(chǔ)鞏固.有關(guān)對電場強度的理解,下述正確的是(D)A.由E= F可知,電場強度 E跟放入電荷q所

21、受的電場力成正比 qB.當(dāng)電場中存在試探電荷時,電荷周圍才出現(xiàn)電場這種特殊的物質(zhì),才存在電場強度C.由E=竽可知,在離點電荷很近,r接近于零時,電場強度接近無窮大D.電場強度是反映電場本身特性的物理量,與是否存在試探電荷無關(guān)2,下列關(guān)于電場的敘述中,正確的是 (D)A.點電荷產(chǎn)生的電場中,以點電荷為圓心,r為半徑的球面上,各點的場強都相同B.正電荷周圍的場強一定比負電荷周圍的場強大C.取走電場中某點的試探電荷后,該點的場強為零D.電荷在電場中某點所受電場力的方向與該點場強的方向不一定相同解析:A,點電荷產(chǎn)生的電場中,以點電荷為圓心,r為半徑的球面上,各點的場強大小都相等,方向不同,故場強不同,

22、所以 A錯誤;B,電場強度大小是由某點電荷所受電場力與 其電荷量的比值來確定,而與所帶的電性無關(guān),故B錯誤;C.某點處的場強與試探電荷無關(guān),只與場源電荷有關(guān), 故C錯誤;D.電場強度的方向為正電荷所受電場力的方向,也可以 是負電荷在該點受力的反方向,所以正、負電荷在電場中的同一點所受的電場力方向相反, 故D正確.3.(多選)圖為點電荷Q產(chǎn)生的電場的三條電場線,下面說法正確的是(AQA.若Q為負電荷,Ea EbB.若Q為負電荷,Ea EbD.若Q為正電荷,EaV Eb解析:因電場線越密場強越大,所以無論 Q是何種電荷都有 EaEb.4.如圖,電荷量為 qi和q2的兩個點電荷分別位于 P點和Q點.

23、已知在P、Q連線上某 點R處的電場強度為零,且 PR= 2RQ.則(B)%。-Kqi=2q2 B . qi = 4q2C. qi= 2q2 D . qi=4q2解析:已知在P、Q連線上某點R處的電場強度為零,根據(jù)點電荷的電場強度公式得:kqi(PR) 2=kq2(RQ2且PR= 2RQ解得:qi = 4q2,故選 B.5.(多選)用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點的強弱.如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線,圖乙是場中的一些點:O是電荷連線的中點,E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點,B、C和A、D也相對O對稱.則(AC)A. B、C兩點場強大小和方向都相同A、D兩點場強大小相等,方向

24、相反E、。F三點比較,O的場強最強B、。C三點比較,O點場強最強解析:由對稱性可知,B C兩點場強大小和方向均相同,A正確;A、D兩點場強大小相同,方向也相同,B錯誤;在兩電荷連線的中垂線上,O點場強最強,在兩點電荷連線上,O點場強最弱,C正確.?能力提升.(多選)如圖所示,懸線下掛著一個帶正電的小球,它的質(zhì)量為 m電荷量為q,整個 裝置處于水平向右的勻強電場中,電場強度為 E,下列說法正確的是(AD)A.小球平衡時,懸線與豎直方向夾角的正切值為qEmgB.C.D.合力為定值,若剪斷懸線,則小球做曲線運動 若剪斷懸線,則小球做勻速運動 若剪斷懸線,則小球做勻加速直線運動解析:對小球受力分析如圖

25、可知 tan = :, A正確.剪斷懸線后, 小球受qE和mg的mg. A、B是一條電場線上的兩個點,一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定的初速度 從a點沿電場線運動到 b點,其速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖甲所示. 則此電場的電場線 分布可能是圖乙中的(A) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark9 o Current Document AUCD0t圖甲圖乙解析:選A.從圖象可以直接看出, 粒子的速度隨時間逐漸減??; 圖線的斜率逐漸增大, 說明粒子的加速度逐漸變大,電場強度逐漸變大,從a到b電場線逐漸變密.綜合分析知,負電荷是順著電場線運動,由電場線疏處到達密處,

26、正確選項是A.(多選)一帶電粒子從電場中的 A點運動到B點,軌跡如圖中虛線所示.不計粒子所 受重力,則(BD)A.粒子帶正電.粒子加速度逐漸減小C. A點的速度小于B點的速度D.粒子的初速度不為零解析:由于帶電粒子運動的方向與電場線不平行, 故初速度不為零, 粒子受電場力方向 與場強方向相反,故粒子帶負電, A錯,D正確,因A點的電場線比B點密,故加速度逐漸 減小,B正確.帶電粒子從 A運動到B的過程中,電場力對它做負功, 動能減小,速度減小, C錯誤.9 .如右圖所示,光滑斜面傾角為37。,一帶有正電的小物塊質(zhì)量為m,電荷量為q,置于斜面上,當(dāng)沿水平方向加有如右圖所示的勻強電場時,帶電小物塊

27、恰好靜止在斜面上,1從某時刻開始,電場強度變化為原來的;求(i)原來的電場強度為多大?(2)物體運動的加速度大小.沿斜面下滑距離為l時物體的速度.(sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8 , g= 10 m/s2)解析:(1)對小物塊受力分析如右圖所示,物塊靜止于斜面上,則mgsin 37 = qEcos 37 , mgtan 37 一 q ,1 .(2)當(dāng)場強變?yōu)樵瓉淼娜f時,小物塊的合外力F 合=mgsin 372qEcos 37 = ;mgsin 372又F合=ma所以a=3 m/s ,方向沿斜面向下.(3)由動能定理得12八F 合 l = 2mv 0,.1. 一所以?mg

28、sin 37. l =gmd,所以v= 6l.mgtan 37 答案:(1)q(2)3 m/s 2,方向沿斜面向下6l第4節(jié)電勢能和電勢.靜電力做功的特點:在電場中移動電荷時,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止 位置有X,與電荷的運動路徑 無關(guān).靜電力做功與電荷電勢能變化的關(guān)系.(1)靜電力做多少正功,電荷的電勢能就 業(yè)多少,克服靜電力做多少功,電荷的電勢 能就增加多少.靜電力做功與電荷電勢能改變的關(guān)系式:Wb= &A EpB.(2)電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該點移動到零勢能點所做的功.零勢能點的選?。和ǔ0央姾稍陔x場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在 大地表面上的電勢能規(guī)定

29、為零.電勢.(1)定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值,叫做這一點的電勢.(2)公式:單位:V.電勢只有大小,沒有方向,是標量.(5)電場線指向電勢 降低的方向.等勢面.(1)電場中電勢 相同的各點構(gòu)成的 包叫做等勢面.(2)等勢面的 疏密可以表示電場的強弱;等勢面密的地方電場強,等勢面疏的地方電場 阻.(3)電場線跟等勢面 垂直,并且由電勢 亙的等勢面指向電勢 低的等勢面.(4)點電荷的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面,勻強電場的等勢面是相互平行的一 簇平面.?基礎(chǔ)鞏固.下列說法正確的是(BD)A.電場強度為零的地方,電勢一定為零B.電勢為零的地方,電場強度不一定為零C.電場強

30、度相同的地方,電勢一定相等D.電勢相等的地方,電場強度一定相等解析:電場強度和電勢的大小沒有必然的聯(lián)系. 電場強度為零的地方,電勢不一定為零, 如對于等勢體而言, 內(nèi)部的場強為零,但內(nèi)部的電勢不為零. 電場強度相等的地方,電勢也 不一定相等,如勻強電場,場強處處相等,但電勢并不處處相等.(多選)下列說法中正確的是(BDA.沿電場線的指向,場強一定越來越小B.沿電場線的指向,電勢一定越來越低C.沿電場線方向移動電荷電勢能逐漸減少D.在只受電場力作用下,正電荷一定從電勢高處向電勢低處移動.(多選)a、b為電場中的兩點,且 a點電勢高于點b,則可知(AB)A.把負電荷從a點移到b點電場力做負功,電勢

31、能增加B.把正電荷從a點移到b點電場力做正功,電勢能減少C.無論移動的是正電荷還是負電荷,電荷的電勢能都要減少D.無論是否有電荷移動,a點的電勢能總是大于 b點的電勢能解析:電勢能是電場中的電荷和電場共同具有的能,電勢能的改變與電荷量及兩點間的電勢差有關(guān),負電荷從高電勢點移動到低電勢點電場力做負功,電勢能增加,正電荷與之相反.4.(多選)一負電荷僅受電場力的作用,從電場中的A點運動到B點,在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動,則A、B兩點電場強度 日、日及該電荷在 A、B兩點的電勢能&a、Epb之間的關(guān)系為(AD)A. Ea= bB . Ea EpB解析:負電荷在電場中只受電場力作用而

32、做勻加速直線運動,可知電場是勻強電場, 故A對.由于電場力對負電荷做正功,動能增加,則電勢能減少,故D對.在兩個等量負點電荷所形成的電場中,設(shè)這兩個點電荷連線中點為a,該連線的中垂線上有一點b,這兩點的電勢分別為 4 a、(P, +q在a、b兩點的電勢能為 ba、Epb,則下列說法中正確的是(D)a點場強為零 javb, $&ba 點場強不為零(f) a5ba 點場強不為零 (j) a= (j) b, Eoa= bba 點場強為零 ()af)b, $曰b解析:a點為電荷連線的中點,a點的場強是兩個完全相同的電荷在該點處產(chǎn)生場強的 矢量和,故 三=0;從兩等量負電荷的等勢面可知,a點處的電勢最低

33、,所以(;電勢越低的地方,其電勢能越低,故ba (j) B, 將電荷量為q 將電荷量為q場強EaEb的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少的負電荷分別放在 A、B兩點,電荷具有的電勢能 Epa (j) B,由電場線疏密可知,EaEb,故A錯、 電場力做功與電勢能變化的關(guān)系可知, +q從A移到B,電場力做正功,電勢能減少, 負電荷從A移到B,電場力做負功,電勢能增加, EpaEb, e aV (j) B,故A、B均錯誤;由功能關(guān)系知 qi在,WA點的電勢能與q2在B點的電勢能相等,故 D錯誤;由 a b 0 故,qi 8 V/mW= 6X 106 J,E6 V/mW= 8X106 J,

34、E 8 V/mW= 6X106 J,E c= 8 V ,電荷從 D移到C電場力做功為 W= qLbc=1X10-6X8 J = 8X10 6 J,由圖及各點電勢可知,電場方向不沿 AB方向,所以E挽=8 V/m.AB.(多選)圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線.兩粒子M N質(zhì)量相等,所帶電荷的絕對值也相等.現(xiàn)將 M N從虛線上的O點以相同速率射出,兩粒子在電 場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線的交點.已知O點電勢高于c點.若不計重力,則(BD)口 口 上 一口 三 no as二GA.B.C.D.M帶負電荷,N帶正電荷N在a點的速度與N在從O點運動至M

35、在從O點運動至解析:因O點電勢高于M在c點的速度大小相同a點的過程中克服電場力做功b點的過程中,電場力對它做的功等于零c點,故場強方向向下,由軌跡彎曲方向知 M帶正電,N帶負電,A選項錯誤;因 小口 Uc,利用動能定理得:a、c兩點速度大小相同,B選項正確;N從O到a過程電場力做正功, C選項錯誤;。b在同一等勢面上,電場力做功為零,D選項正確.8.(多選)某靜電場沿x方向的電勢分布如圖所示,則 (AC)A.B.C.D.在在在在0 xi之間不存在沿0Xi之間存在著沿Xi X2Xi X2之間存在著沿之間存在著沿X方向的電場X方向的勻強電場X方向的勻強電場X方向的非勻強電場解析:在0Xi之間電勢不

36、變,即在 0Xi之間等勢,故在此方向無電場;在XiX2之間電勢隨距離均勻減小,則在XiX2之間有沿X軸正方向的勻強電場,故 A、C正確.一長為L的細線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為 m帶電荷量為q的小球,處于如圖 所示的水平向右的勻強電場中. 開始時,將細線與小球拉成水平, 小球靜止在A點,釋放后 小球由靜止開始向下擺動,當(dāng)細線轉(zhuǎn)過 60角時,小球到達 B點速度恰好為零.試求:(i)A、B兩點的電勢差 5b;(2)勻強電場的場強大??;(3)小球到達B點時,細線對小球的拉力大小.解析:(1)小球由AfB過程中,由動能定理:mgLsin 60 + qLAb= 0雨piii V3mgL所以LIab=.4

37、q(2)E=四一=回() L Lcos 60 q .(3)小球在AB間擺動,由對稱性知,B處細線拉力與 A處細線拉力相等,而在 A處,由水平方向平衡有:Ta= Eq= 3mg所以Tb= Ta= 3mg,或在B處,沿細線方向合力為零, 有:Tb= Eqcos 60 + mgcos 30 =3mg.答案:(1) 23mgL “3mg4qq10.如圖所示的電場,等勢面是一簇互相平行的豎直平面,間隔均為d,各面電勢已在圖中標出,現(xiàn)有一質(zhì)量為 m的帶電小球以速度 V0、方向與水平方向成 45角斜向上射入電 場,要使小球做直線運動,求:(1)小球應(yīng)帶何種電荷?電荷量是多少?(2)在入射方向上小球最大位移量

38、是多少?(電場足夠大)解析:小球做直線運動的條件是合外力方向和初速度方向在一條直線上.因此可以先對小球受力分析,確定出小球帶電性質(zhì)和電荷量,然后再用動能定理求小球在入射方向上的最 大位移量.(1)作電場線如圖甲所示,由題意,只有當(dāng)F合與V0在一條直線上才可能使小球做直線運動.只有小球受到向左的電場力,電場力和重力的合力與初速度才可能在一條直線上,如圖乙所示,所以小球帶正電,小球沿 V0方向做勻減速運動,由圖乙知 qE= mg.相鄰等勢面間 的電勢差用u表示,故e=*所以q=詈mgd-2U-U 0 V 2U= %2mg(因為qE= mg),由動能定理12,-F - S max= 0- 2mV),

39、所以mv0、2v0Smax=k=+.2 2mg 4g答案:(i)正電荷mgd(2)gv0第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用.通過對靜電場中導(dǎo)體的自由電荷運動情況的討論,了解靜電平衡的概念,知道處于 靜電平衡的導(dǎo)體的特征.通過實驗了解靜電平衡時帶電導(dǎo)體上電荷的分布特點. 了解尖端放電和靜電屏蔽現(xiàn)象,關(guān)注生活、生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象.、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場.靜電平衡狀態(tài).處于電場中的導(dǎo)體內(nèi)外電場相互 疊加,使導(dǎo)體內(nèi)部電場 減弱,直至為零,導(dǎo)體內(nèi)部自由 電子不再發(fā)生定向移動的狀態(tài).處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點.(1)處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部場強處處為零.(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個 等勢體,它的表面是

40、個等 勢面,地球是一個笠型二、導(dǎo)體上電荷的分布特點.導(dǎo)體內(nèi)部沒有靜電荷,靜電荷分布在導(dǎo)體的外表叫.在導(dǎo)體表面二證尖銳的位置,電荷的密度越大,凹陷的位置幾乎 沒有電荷.三、尖端放電.空氣的電離:導(dǎo)體尖端電荷 密度很大,電場很強,帶電粒子在 強電場的作用下 劇烈 運動撞擊空氣分子,從而使分子的正負電荷分離的現(xiàn)象.尖端放電:所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子,由于被 吸引而奔向尖端, 與尖端上的電荷 電把,相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端 失去電荷的現(xiàn)象.四、靜電屏蔽.定義:把一個電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里,即使殼外有電場,由于 殼內(nèi)場強保持 為零,外電場對殼內(nèi)的儀器也不會產(chǎn)生影響的現(xiàn)象.實現(xiàn)靜電屏蔽不一定要用

41、密封的金屬容器,金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用.應(yīng)用.1)避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施.2)電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有 金屬罩;通信電纜表面包一層 鉛皮;高壓帶電作業(yè)人 員穿金屬網(wǎng)衣;通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號較弱.?基礎(chǔ)鞏固一個帶電金屬球,當(dāng)它帶的電荷量增加后(穩(wěn)定),其內(nèi)部場強(D)A. 一定增強B . 一定減弱C.可能增強也可能減弱 D .不變解析:當(dāng)帶電的金屬球處于靜電平衡狀態(tài)時,不論其電荷量怎樣變化,它的內(nèi)部場強永遠為零,即E內(nèi)=0不變,所以 A B C均錯,D是正確的.請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法,其中正確的是 (B)A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B.制作汽油桶的材料用金

42、屬比用塑料好C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D.打雷時,待在汽車里比待在木屋里要危險解析:電工穿金屬衣和雨天待在汽車里,金屬衣和汽車能起到靜電屏蔽作用,所以更安全,A、D項均錯誤;運載汽油時如果用塑料桶,塑料和油摩擦生電, 電荷積累到一定程度就會產(chǎn)生火花,嚴重時會引起火災(zāi),而用金屬桶運送,能把產(chǎn)生的靜電荷及時導(dǎo)走,所以B項正確;小鳥停在同一根高壓線上,由于兩爪之間的距離很小,故兩爪之間的電壓很小, 所以會很安全,C項錯誤.專門用來運輸柴油、汽油的油罐車,在它的尾部都裝有一條拖在地上的鐵鏈,對它 的作用下列說法正確的是 (C)A.讓鐵鏈與路面摩擦產(chǎn)生靜電,使油罐車積累一定的靜電荷B.讓鐵鏈發(fā)

43、出聲音,以引起其他車輛的注意C.由于罐體與油摩擦產(chǎn)生了靜電,罐體上的靜電被鐵鏈導(dǎo)入大地,從而避免了火花放 電D.由于罐體與油摩擦產(chǎn)生了靜電,鐵鏈將油的靜電導(dǎo)入大地,從而避免了火花放電解析:在運輸柴油、汽油時,由于上下左右顛簸搖擺,造成油和油罐摩擦而產(chǎn)生靜電, 所以在油罐車尾部裝一條拖在地上的鐵鏈就能避免靜電的積累.(多選)在下列措施中,哪些能將產(chǎn)生的靜電盡快導(dǎo)走(AE)A.飛機輪子上搭地線B .印染車間保持濕度C.復(fù)印圖片 D .電工鉗柄裝有絕緣套解析:飛機在飛行中與空氣摩擦?xí)r,飛機外表面聚集了大量靜電荷,降落時會對地面人員帶來危害及火災(zāi)隱患,因此飛機降落時要及時導(dǎo)走機身聚集的靜電,采取的措施

44、是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎;在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電,靜電給車間帶來火災(zāi)隱患,為防止火災(zāi)發(fā)生,其中安全措施之一就是車間保持濕度,從而通過濕潤的空氣及時導(dǎo)走靜電;在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中,則需要應(yīng)用靜電;電工鉗柄裝有絕緣套是防止導(dǎo)電,保護電工的安全.?能力提升.(多選)如圖所示,在玻璃管中心軸上安裝一根直導(dǎo)線,玻璃管外繞有線圈,直導(dǎo)線 的一端和線圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連.開始,感應(yīng)圈未接通電源,點燃蚊香, 讓煙通過玻璃管冒出.當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時,玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會加上高電壓, 立即可以看到不再有煙從玻璃管中冒出來了.過一會兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵,這是因為

45、(AC)A.煙塵在高壓電場作用下帶上了負電B.煙塵在高壓電場作用下帶上了正電C.帶負電的煙塵吸附在線圈上,因此看不到有煙冒出D.帶正電的煙塵吸附在直導(dǎo)線上,因此看不到有煙冒出解析:煙塵在直導(dǎo)線和管外線圈形成的高壓電場作用下,帶上了負電,帶負電的煙塵顆粒被吸附到了帶正電的線圈上,因此看不到有煙冒出.A、C項正確.(多選)圖為靜電除塵機理的示意圖,塵埃在電場中通過某種機制帶電,在電場力的 作用下向集塵極遷移并沉積,以達到除塵目的,下列表述正確的是(BD帶電生埃1l|l|EEc, (f) a (f) b (f) cEa= EEc, (j) a= (j) b () cEa= Eo= Ec, ja=jb

46、jcEaE=Eb, (f) a (f) b (f) c分析:將帶正電的小金屬球 A放入腔中,當(dāng)靜電平衡時,空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負電 荷,外表面感應(yīng)出正電荷.整個空腔球形導(dǎo)體是一個等勢體,表面是一個等勢面. 畫出電場線的分布,根據(jù)電場線越密,場強越大,順著電場線,電勢降低,判斷場強和電勢的大小.解析:當(dāng)靜電平衡時,空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負電荷,外表面感應(yīng)出正電荷,畫出電場線的分布如圖.由于 a處電場線較密,c處電場線較疏,b處場強為零,則 EaEcEb.根 據(jù)順著電場線方向電勢降低,整個空腔球形導(dǎo)體是一個等勢體,表面是一個等勢面, 分析可知電勢關(guān)系是 4 a (j) b (j) c.故選D.點

47、評:本題抓住處于靜電平衡導(dǎo)體的特點是關(guān)鍵.比較場強大小和電勢高低常常畫電場線,形象直觀地判斷.第8節(jié)電容器的電容.電容器.(1)任何兩個 彼此絕緣 而又相互靠近的 導(dǎo)體,都可看成一個電容器,最簡單的就是 平行 場電容器,電容器可以容納電荷.(2)電容器帶電時,一 個極板所帶電荷量的絕對值 即為電容器所帶的電荷量.(3)電容器的工作基礎(chǔ).充電:使電容器的極板上帶上電荷的 過程稱為充電,充電后兩極板帶等量異種電荷,充電過程,帶電荷量 Q逐漸增大,板間電壓U埴,板間電場強度 E人.放電:使充電后的電容器 丕道電荷叫做放電,放電過程,帶電荷量Q減小,板間電壓U減小,板間電場強度E減小.電容.(1)定義

48、:電容器所帶電荷量 Q與電容器的兩極板間的電勢差U的比值叫電容器的電容.定義式為C= Q.(2)電容物理意義:表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,在數(shù)值上等于使電容器兩板間 的電壓為 L義時電容器需要帶的電荷量,與電容器是否帶電無去,與。U無關(guān).(3)電容的國際制單位是法拉,簡稱法,符號 F,此外還有 微法、皮法,三者關(guān)系是1_F= 10; F= 1012_pF.平行板電容器的電容.電容C與平行板間電介質(zhì)的相對介電常數(shù)5、正對面積S成正比,與極板間距離成 旦 & rS 比,決7E式 C=-.4兀kd.常見的電容器.固定電容器,可變電容器,薄膜電容器,電解電容器.電解電容器的連接應(yīng)注意“ 十、”極.

49、?基礎(chǔ)鞏固.對于水平放置的平行板電容器,下列說法錯誤的是(A)A.將兩極板的間距加大,電容將增大B.將兩極板平行錯開,使正對面積減小,電容將減小C.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板,電容將 增大D.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板,電容將增 大解析:影響平行板電容器電容大小的因素有:隨正對面積的增大而增大; 隨兩極板間距離的增大而減??;在兩極板間放入電介質(zhì),電容增大.據(jù)上面敘述可直接看出B、C選項正確,對 D選項,實際上是減小了平行板的間距.豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球,將平行 金屬板按圖所示的電

50、路圖連接.絕緣線與左極板的夾角為。.當(dāng)滑動變阻器 R的滑片在a位置時, 電流表的讀數(shù)為I1,夾角為。1;當(dāng)滑片在b位置時, 電流表的讀數(shù)為I2,夾角為。2 ,則(D)_苒 1A. 0 10 2, I 1 0 2, I 1I2C. 0 1=02, I 1 = I 2 D . 0 1 0 2, I 1= I 2解析:先根據(jù)電容器在電路穩(wěn)定的情況下相當(dāng)于斷路,比較兩種情況下兩極板的電勢差、電場強度、電場力大小進而確定大小關(guān)系;再根據(jù)兩種情況下的總電阻大小確定電流關(guān)系.當(dāng)滑片在a位置時平行板電容器兩極板間電勢差比當(dāng)滑片在b位置時小,場強也就小,故。102,兩種情況下的閉合電路總電阻不變,故Ii=I2,

51、所以正確選項 D.(多選)如圖的電路中C是平行板電容器,在 S先觸1后又扳到2,這時將平行板的 板間距拉大一點,下列說法正確的是(BD)A.平行板電容器兩板的電勢差不變B.平行板電容器帶電量不變C.平行板電容器兩板的電勢差減小D.平行板電容器兩板間的電場強度不變分析:S先觸1,電容器充電,扳到2后,電容器電量不變.板間距拉大時,電容減小,根據(jù)電容的定義式 O Q分析電勢差的變化.根據(jù)推論判斷電場強度的變化.解析:S先觸1,電容器充電,扳到 2后,電容器電量不變.板間距拉大時,電容減 Q,小,根據(jù)電容的定義式 C= u可知,兩板的電勢差增大.故 A C錯誤,B正確.根據(jù)推論:一一 4% kQ一

52、、一 、,,.板間電場強度 E=, Q S e r均不變,則 E不變.故 D正確.故選 BD rS點評:本題是電容器動態(tài)變化分析問題,關(guān)鍵要抓住不變量. 當(dāng)電容器充電后與電源斷開,其電量不變.如下圖所示,平行板電容器的電容為C,帶電荷量為 Q板間距離為d,今在兩板的d 中點2處放一電荷q,則它所受靜電力的大小為 (C)2Qq2d4Qq丁C Qq C. CdD.2Qq Cd.電學(xué)元件的正確使用, 對電路安全工作起著重要作用.某電解電容器上標有“ 25 V,450 f F”字樣,下列說法中正確的是 (B)A.此電容器在交流、直流電路25 V的電壓時都能正常工作B.此電容器只有在不超過 25 V的直

53、流電壓下才能正常工作C.當(dāng)工作電壓是直流 25 V時,電容才是 450 FD.這種電容器使用時,不必考慮兩個引出線的極性解析:電解電容器上標有“ 25 V、450 pF”的字樣,知工作的安全直流電壓,以及電 容的大小,電容的大小與電容的電壓無關(guān),由電容本身的因素決定.A.由標稱值可知,該電解電容器用于直流25 V及以下電壓時才能正常工作;故 A錯誤,B正確.C.電容器的電容值由其內(nèi)部構(gòu)造所決定,在不被擊穿的條件下,與其工作電壓無關(guān); 故C錯誤.D.電解電容器兩引線有正、負極之分,使用時極性不能接錯, 也不能接交流電.故D錯 誤.?能力提升對于給定的電容器,描述其電容C電量Q電壓U之間相應(yīng)關(guān)系的

54、圖應(yīng)是圖中的(B)解析:電容C與電容器所帶的電荷量及兩極板間的電壓都無關(guān),所以電容不隨Q U變化,B對.如右圖所示,平行板電容器與電動勢為 E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地.一 帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,則(B)A.帶電油滴將沿豎直方向向上運動B. P點的電勢將降低C.帶電油滴的電勢能將減小D.若電容器的電容減小,則極板帶電量將增大解析:保持電源與電容器相連,則兩板間電壓U,一U不變,而板間距離 d增大,則E=3將減小,原來q&=mg,則上極板稍上移后,qE0= E , dpo, E減小,則P點電勢4 p減小,B正確;

55、油滴向下運動,電場 力做負功,其電勢能將增大,C錯;由Q= CU知:U一定,C減小,則Q減小,D錯.如圖所示的電容式鍵盤,是通過改變電容器的哪個因素來改變電容的(A)A.兩板間的距離B.兩板間的電壓C.兩板間的電介質(zhì)D.兩板的正對面積解析:計算機鍵盤上下運動時,改變了上、下兩板間的距離,故 A正確.(多選)在如圖所示的實驗裝置中,充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計相接,B極板接地.靜電計中連接轉(zhuǎn)動指針的外殼也接地,當(dāng)靜電計所加的電壓增大時,轉(zhuǎn)動指針與豎直固定的指針的夾角0也增大.下列關(guān)于實驗結(jié)果的說法中正確的是(BQA.若只把極板B稍向上移動一點,電容增大,兩板間的電壓增大,B.若只把

56、極板B稍向上移動一點,電容減小,兩板間的電壓增大,9應(yīng)增大C.若只把極板B稍向內(nèi)移動一點,電容增大,兩板間的電壓減小,9應(yīng)減小D.若只把極板B稍向內(nèi)移動一點,電容減小,兩板間的電壓減小,9應(yīng)減小9應(yīng)增大 一,erS 解析:由于電谷器沒有再充電,其電量Q不變.由0= 47記知,保持d不變,減小S,電容C減小.由C= Q轉(zhuǎn)換成U= Q,可看出電壓U增大,。應(yīng)增大,A項錯誤,B項正確.保 UO持S不變,減小d,電容0增大,電壓U減小,。應(yīng)減小,C項正確,D項錯誤.如圖所示的裝置中,平行板電場中有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球,用長L的細線拴住后在電場中處于平衡位置,此時線與豎直方向的夾角為兩板間的距離

57、為 d,求:(1)小球帶何種電荷?(2)兩板間的電勢差是多少?(3)把線拉成豎直向下的位置,放手后小球到達平衡位置時的速度為多大?分析:(1)小球在電場中處于平衡狀態(tài),根據(jù)小球的電場力方向與場強方向的關(guān)系,判 斷小球的電性.(2)根據(jù)平衡條件和場強與電勢差間的關(guān)系,求解兩板間的電勢差.(3)線拉成豎直向下的位置,放手后小球向左擺動,根據(jù)動能定理求小球到達平衡位置 時的速度.解析:(1)由小球處于平衡狀態(tài)及受力分析可知小球受電場力方向水平向左,小球應(yīng)帶 負電.(2)設(shè)此時繩子拉力為 T,板間電場強度為 E,由平衡條件得 qE= Tsin 。mg= Tcos 0 ,一U_由勻強電場E d由上述式可

58、解得mgtaqd(3)從放手到平衡位置,由動能定理得:12qELsin 0 mgL(1 cos 0 ) =/mv 0由上述可解得v= J2gL (sin 0 tan 0 + cos 0 1).mi,mgtan 0答案:(1)負電 (2)U =-q(3)v = 02gL (sin0 tan_0 + cos0 1)點評:本題.鍵分析小球的受力情況和運動情況,根據(jù)動能定理求解速度是常用的方法.第9節(jié) 帶電粒子在電場中的運動1.帶電粒子的加速.(1)運動狀態(tài)分析:帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到靜電力與運動 方向在同一直線上,做勻加(減)速直線運動.(2)用功能觀點分析:粒子動能的變化量

59、等于靜電力做的功(語言敘述動能定理).2qU= /mv(初速度為零時).qU= gmJ gmVi(初速度 不為零時).注意:以上公式適用于 勻強或非勻強 電場.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(限于勻強電場).(1)帶電粒子以速度 Vo垂直于電場線方向飛入勻強電場時,受到恒定的與初速度方向垂亙的靜電力作用而做勻變速曲線運動(軌跡為拋物線).(2)偏轉(zhuǎn)運動的分析處理方法(類似平拋運動分析方法).沿初速度方向以速度 Vo做勻速直線運動.沿電場力方向初速度為零的勻加速直線運動.(3)基本公式.加速度:a = qU;md一 l運動時間:t = =.VoqUl2離開電場的偏轉(zhuǎn)量:g2mdvo偏轉(zhuǎn)角:tan 0 = 9UL

60、mdvo.兩平行金屬板相距為d,電勢差為U, 一電子質(zhì)量為 m,電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出,最遠到達A點,然后返回,如圖所示,O七h,此電子具有的初動能是(DeUh TOC o 1-5 h z A.edh B . edUh C. eU D. Udh解析:由動能定理得:eUh- R,所以& =苧. dd.(多選)如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電 場后,分落在收集板中央的兩側(cè).對礦粉分離的過程,下列表述正確的有(BDA.帶正電的礦粉落在右側(cè).電場力對礦粉做正功C.帶負電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小解析:正、負電的礦粉受電場力做正功分別落

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