2020年高考物理考點知識復習大綱超經典

2020年高考物理考點知識復習大綱（超經典）

第一章靜電場§1.1電荷及其守恒定律、庫侖定律、電場強度【學習目標】1、了解元電荷的含義，理解電荷守恒定律的不同表述。2、掌握庫侖定律，能夠解決有關的問題。3、理解電場強度及其矢量性，掌握電場強度的疊加，并進行有關的計算。4、知道用電場線描述電場的方法。理解引入電場線的意義。【自主學習】一、電荷及電荷守恒1、自然界中存在電荷，正電荷和負電荷，同種電荷相互，異種電荷相互 。電荷的多少叫做，單位是庫侖，符號是C。所有帶電體的帶電量都是電荷量e=的整數(shù)倍，電荷量e稱為。2、（1）點電荷是一種模型，當帶電體本身和對研究的問題影響不大時，可以將帶電體視為點電荷。真正的點電荷是不存在的，這個特點類似于力學中質點的概念。3、使物體帶電有方法：摩擦起電,、感應起電,、接觸起申「其實質都是電子的轉移。4、電荷既不能，也不能，只能從一個物體到另一個物體，或從物體的轉移到，在轉移的過程中，電荷的總量，這就是電荷守恒定律。二、庫侖定律1、真空中兩個 之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量QrQ2的乘積成，跟它們的距離r的成反比，作用力的方向沿著它們的。公式F=其中靜電力常量k適用范圍：真空中的。4、庫侖定律與萬有引力定律的比較如下表：定律共同點區(qū)別影響大小的因素萬有引力定律（1）都與距離的二次方成反比（2）都有一個常量與兩個物體 、 有關，只有—力%，嗎，r庫侖定律與兩個物體—、 有關，有 力，也有—力Q1，Q2，r三、電場強度1、電場和電場強度電場電場是電荷之間發(fā)生相互作用的媒介物質，—周圍存在電場，電場強度和定義式放入電場中某點的電荷所受的 踉該電荷所帶 的比值叫做該點的電場強度公式： ，單位： ，或V/m物理意義是描述電場力的性質的物理量，能夠反映電場的強弱相關因素E的大小和 的大小無關，是由電場 決定的，只與形成電場的電荷和該點 有關，與試探電荷無關矢標性電場強度的方向與該點 所受電場力的方向相同，與 受電場力的方向相反，幾個場強疊加時，需按矢量的運算法則，即 定則。2、電場強度的幾個公式LF一， 一 ，……（1）E=-是電場強度的定義式，適用于的靜電場。q（2）E=kQ是點電荷在真空中形成的電場中某點場強的計算式，只r2適用于在真空中形成的電場。（3）E=U是勻強電場中場強的計算式，只適用于 ，其中，dd必須是沿的距離。3、電場的疊加電場需按矢量的運算法則，即按平行四邊形定則進行運算。四、電場線（1）電場線：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的方向都跟該點的方向一致，這樣的曲線就叫做電場線。電場線是人們?yōu)榱嗣枋龆藶榈禺嫵鰜淼模妶鲋胁⒎钦嬲嬖谥@樣一些曲線。它可以形象直觀地反映電場的和。（2）電場線的性質：電場線起始于（或無窮遠處）；終止于（或無窮遠處）。其上每一點的切線方向和該點的方向一致。疏密程度反映了電場的，電場線密集的地方場強—；電場線稀疏的地方場強—。在沒有電荷的空間，電場線不能—，兩條電場線不能。（3）與電勢的關系：在靜電場中，電場線和等勢面 且由電勢較—的等勢面指向電勢較低的等勢面。順著電場線的方向電勢越來，但順著電場線的方向場強 越來越小。（4）電場線和電荷在電場中的運動軌跡是—的，它們只有在一定的條件下才能重合。即：①電場線是。②電荷的初速度為零或不為零，但速度方向和電場線。③電荷僅受電場力作用或受其他力的方向和電場線平行。只有同時滿足這三個條件，軌跡才和電場線重合?！镜湫屠}】例1:如圖1-1所示，有兩個帶電小球，電量分別為+Q和+9Q，在真空中相距0.4m。如果引進第三個帶電小球，正好使三個小球都處于平衡狀態(tài)，第三個小球帶的是哪種電荷？應放在什么地方？電量是Q的幾倍？Qq 9Q? 1 9A C B （圖1-1）（1）審題（寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程）（2）分析（合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點）

（3）解題過程例2:（2004-廣西模擬）如圖1-2所示，初速度為u的帶電粒子，從A點射入電場，沿虛線運動到B點，判斷：（1）粒子帶什么電？（2）粒子加速度如何變化？（3）畫出A、B兩點的加速度方向。 圖1-2（1）審題（寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程）（2）分析（合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點）（3）解題過程例3:如圖1-3所示，A、點在同一直線上，且AC=CD=DB電場力一直做正功C、D四）C、D、（程）B兩點放有電荷量+Q和例3:如圖1-3所示，A、點在同一直線上，且AC=CD=DB電場力一直做正功C、D四）C、D、（程）+Q, ,+Q, ,+2Q? 1 1 ? 圖1-3AC D B電場力先做負功再做正功1）審題（寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過（2）分析（合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點）（3）解題過程【針對訓練】1、真空中有兩個相同的金屬小球A和B，相距為r，帶電量分別是q和2q，但帶何種電荷未知，它們之間的相互作用力大小為F，有一個跟A、B相同的不帶電的金屬球C，當C跟A、B依次各接觸一次后移開，再將A、B間距離變?yōu)?r，那么A、B間的作用力大小可能是（）A、5F/64B、5F/32C、3F/64D、3F/162、如圖1-4所示，絕緣的細線上端固定，下端懸掛一個輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時，a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶電則（）A、a、b間不發(fā)生相互作用B、b將吸引a，吸住后不放開C、b立即把a排斥開D、b先吸引a，接觸后又把a排斥開3、有關電場強度的理解，下述正確的是（）A、由EF可知，電場強度E跟放入的電荷q所受的電場力成正比。qB、當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，才存在電場強度

C、由E=Kq/r2可知，在離點電荷很近，r接近于零，電場強度達無窮大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。4、一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為Q的正電荷，另一電荷量為q的帶正電的點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷的受力為零，現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r的小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受力的大小為（已知靜電力常量為k），方向—【能力訓練】1、如圖1-5所示為電場中的一根電場線，在該電場線上有a、b兩點，用Ea、Eb分別表示兩處場強的大小，則（）圖1-5A、a、b兩點的場強方向相同圖1-5B、因為電場線由a指向b,所以Ea>EbC、因為電場線是直線，所以Ea=EbD、因為不知道a、b附近的電場線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關系。2、在x軸上有兩個點電荷，一個帶正電QD、因為不知道a、b附近的電場線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關系。2、在x軸上有兩個點電荷，一個帶正電Q1,另一個帶負電-Q2,E1和E2分別表示兩個點電荷所產生的場強大小：則在x軸上（）且Q1=2Q2，用A、E1=E2之點只有一個，該處的合場強為零B、E「E2之點共有兩處，一處合場強為零，另一處合場強為2E2C、e「e2之點共有三處，其中兩處合場強為零，D、E；=E：之點共有三處，其中一處合場強為零，3、如圖1-6所示，用兩根細繩把兩個帶同種電荷的小球懸掛在一點，A球質量大于B球的質量，A球所帶的電荷量大于B球所帶的電荷量。兩球靜止時，A、B兩球處在同一水平面上，懸線與豎直線的偏角分別為另一處合場強為2E另兩處合場強為2E22a和B,A、a>BB、a<BC、a=BD、無法確定4、如圖1-7所示，直線A、B是一條電場線，在其上某點P處由靜止開始釋放一負試探電荷時，它沿直線向B處運動，對此現(xiàn)象，下列判斷正確的是（不計電荷重力）TOC\o"1-5"\h\zA、電荷一定向B做勻加速運動 A P BB、電荷一定向B做加速度越來越小的運動 1 ? 1 C、電荷一定向B做加速度越來越大的運動 圖1-7D、電荷向B做加速運動，加速度的變化情況不能確定。5、如圖所示，A、B為帶電量分別是Q ac dB和-Q的兩個等量異種點電荷，c、d為A、 ?一-1 -1一?B連線上的兩個點，且Ac=Bd,則c、d 圖1,8兩點電場強度 iy6、如圖1-9所示，半徑為r的圓與坐標軸的交點分別——————為a、b、c、d,空間有與x軸正方向相同的勻強電場，同 時，在0點固定一個電荷量為+Q的點電荷，如果把一個帶匚，0—產二電量為-q的試探電荷放在c點，則恰好處于平衡，那么該?匕一勻強電場的場強大小為,a、d兩點的合場強大小分別； * 為、。7、（2004?廣東）已經證實，質子、中子都是由稱為上夸克和下夸克的兩種夸2 1克組成的，上夸克帶電為3e，下夸克帶電為3e,e為電子所帶電荷量的大小，如果質子是由三個夸克組成的，且各個夸克之間的距離為L,L=1.5X10-15m。試計算質子內相鄰兩個夸克之間的靜電力（）8、兩個質量都為m的小球可視為質量，用長度都是L的絕緣細線懸掛在同一點，使它們帶上等量同種電荷，平衡時兩懸線的夾角為20,求每個小球所帶的電量。9、一粒子質量為m,帶電量為+q,以初速度V,跟水平方向成45°角斜向上進入勻強電場區(qū)域，粒子恰沿直線運動，求這勻強電場場強的最小值，并說明其方向。10、用三根長均為L的細絲線固定兩個質量為m、帶電量分別為q和-q的小球，如圖1-10所示，若加一個水平向左的勻強電場，使絲線都被拉緊且處于平衡狀態(tài)，則所加電場E的大小應滿足什么條件？§1.2電場能的性質【學習目標】1、理解電場力做功特點，掌握電場力做功和電勢能的變化的關系2、理解電勢能、電勢的概念及相互關系。3、理解等勢面的概念及等勢面和電場線的關系。4、理解電勢差的定義及正負值的定義。5、會用UAB=^A-^/及%=-Iq進行有關計算6、理解勻場電場中電勢差跟電場強度的關系UAB=Ed7、會用UAB=Ed或E=UAB/d解決有關問題【自主學習】、電勢差、電勢、電勢能電勢差定義電荷q在電場中的兩點間移動時電場力所做的功W與電荷量q的比值公式 Afl UAB=WB/q，單位:伏,符號V物理意義描述電場能的性質，兩點間的電勢差在數(shù)值上等于在兩點間移動單位正電荷時電場力的功電勢定義電場中某點的電勢是指該點與零電勢點之間的電勢差，符號：①物理意義電場中某點的電勢等于單位正電荷由該點移動到零電勢點時電場力的功，描述電場能的性質與電勢差的關系U二中一中AB A B類似于高度差和高度的關系

電勢能定義電荷在電場中由其相對位置決定的能(類似重力勢能)2、(1)電場中確定的兩點間的電勢差是的,和零電勢參考點(標準點)的選取。(2)電勢是相對量，它的大小和電勢零點選取(3)在選取了參考點以后，在確定的電場中的確定點的電勢是，和該點有無試探電荷無關。(4)正電荷由靜止開始僅在電場力作用下一定由電勢處向電勢處運動；負電荷由靜止開始僅在電場力的作用下一定由向運動。二、電場力的功1、特點電場力做功與路徑，只與有關。2、計算方法(1)由公式W=qE-s(s為電荷初末位置在電場方向上的位移)(2)由公式叱§=qUB(UB為電荷初末位置間電勢差的大小)(3)由電場力做功和電勢能的變化的關系：W.=EpjEB(EPA.EB分別是電荷電場中A、B兩點的電勢能)(4)由動能定理卬電場力+卬其他力二口￡人三、等勢面1、定義：電場中構成的面叫等勢面。2、等勢面與電場線的關系(1)電場線總是與等勢面垂直，且從等勢面指向等勢面。(2)電場線越密的地方，等勢面也。(3)沿等勢面移動電荷，電場力做功，沿電場線移動電荷，電場力做功。(4)電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具(5)實際中測量等電勢點較容易，所以往往通過描繪等勢線來確定電場四、電勢差與電場強度的關系1、勻強電場中電勢差U和電場強度E的關系式為U=2、說明(1)U=Ed只適用勻強電場的計算，對非勻強場可以用來定性分析，如非勻強電場中各相鄰的等勢面的電勢差一定時，E越大處，d,即等勢而越(2)式中d的含義是某兩點距離或兩點所在等勢面間的距離。由此可知電場強度的方向是電勢降落最的方向。(3)勻強電場中相互平行的方向上相等的距離上電勢降落【典型例題】例1圖1.2—1中，a、b為豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質點在a點由靜止釋放，沿電場線向上運動，到b點恰好速度為零，下列說法中正確的是( )A、帶電質點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的

B、a點的電勢比b點的電勢高C、帶電質點在a點的電勢能比在b點的電勢能小D、a點的電場強度比b點的電場強度大(1)審題(寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)(2)分析(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點)(3)解題過程例2如圖1.2—2所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角，一個電量為q=4X10-8C的正電荷從a移到b電場力做功為W1=1.2X10-7J求：(1)勻強電場的場強E=?(2)電荷從b移到c,電場力做功W2=?(3)a、c兩點的電勢差U=? 2分析：(1)審題(寫出或標'明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)(2)(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點)(3)解題過程：例3 1.2—3如圖所示，在場強E=1.5X103N/C的勻強電場中，有A、B、C三點，AB垂直于電場線，BC平行于電場線，AB=3cm,BC=4cm,AC=5cm,A、B的電勢差Uab=0,B、C電勢差UBC與A、C電勢差UAC相等，Ubc=Uac=60V,把一正電荷q=+1.0義10-8C放在A點，求：(1)電荷q在A點受到的電場力為多大？方向怎樣？(2)電荷q沿A-B-C路線到達C點，電場力各做了多少功？電場力做功有什么特點？電勢能怎樣變化？變化了多少？分析：(1)(寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)(2)(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點)解題過程：

例4如圖1.2—4所示，兩平行金屬板A、B間接有直 [1AB流電源，一電子從A板附近無初速釋放，當電子到達_B極板時速度為V1，現(xiàn)將B板向左移動一段距離，使A、B間距離變?yōu)樵瓉淼囊话?，仍讓電子從A板附近無TOC\o"1-5"\h\z初速釋放，當電子到達B板時速度為V2，則有（ ）A、v=vB、v=2vC、v=—vD、v—v2v ?1 2 1 2 1 22 1 2分析（1）（寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程）（2）（合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點）（3）解題過程：1、如圖1.2—5所示，M、N兩點分別放置兩個等量異種電荷，A為它們連線的中點，B為連線上靠近N的一點，C為連線中垂線上處于A點上方的一點，在A、B、C三點中（ ）A、場強最小的點是A點，電勢最高的點是B點B、場強最小的點是A點，電勢最高的點是C點C、場強最小的點是C點，電勢最高的點是B點D、場強最小的點是C點，電勢最高的點是A點2、如圖1.2—6所示，Q是帶正電的點電荷，PrP2為其電場中的兩點，若ErE2為P1和P2兩點的電場強度的大小，①j①2為P1和P2兩點的電勢，則（ ）A、 E)E2,GQB、E)E2,邛QC、EJE2,凡卻2D、E.E2,邛Q3、如圖1.2—7所示為某一電場的電場線和等勢面，已知中一5Vp=Bab=bc，貝U（ ）a c

A、①b=4V B、Q〉4VC、Q〈4V D、上述三種情況都有可能4、在靜電場中，將一電子從A點移到B點，電場力做了正功，則（ ）A、電場強度的方向一定是由A點指向B點B、電場強度的方向一定是由B點指向A點C、電子在A點的電勢能一定比在B點高D、電子在B點的電勢能一定比在A點高5、某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖1.2—8所示，可以判定（ ）A、粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度B、粒子在A點的動能小于它在B點的動能C、粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能D、電場中A點的電勢低于B點的電勢【能力訓練】1、如圖1.2—9所示，在真空中有兩個帶相等電荷量的正電荷a1和q2，它們分別固定在A、B兩點，DC為AB連線的中垂線，現(xiàn)將正電荷q3由C沿CD移至無窮遠處，在此過程中（ ） 3A、q3的電勢能逐漸增加B、q；的電勢能先逐漸增加，后逐漸減少C、q；受到電場力逐漸減小D、q；受到電場力先逐漸增大，后逐漸減小2、如圖1.2—10所示，在某電場中，沿ABCDA移動一負電荷，電場力分別做功為W=—4eV,W=-2^V,W=3eV.AB BC CD則以下判斷正確的是A、D點的電勢最高，且中〈①ABB、C點的電勢最高，且中〈①ABC、B點的電勢最高，且中〈①ADD、A點的電勢最高，且中〈①DB3、如圖1.3、如圖1.2—11所示，虛線a、b和C是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為、、、和5c,們的電勢分別為、、、和5c,Q〉Q〉Q?一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知（ ）A、粒子從K到L的過程中，電場力做負功B、粒子從L從M的過程中，電場力做負功C、粒子從K到L的過程中，電勢能增加D、粒子從L到M的過程中，動能減少4、一帶電粒子射入一固定在O點的點電荷電場中，粒子運動軌跡如1.2—12圖中細線abc所示，圖中粗線是同心圓弧，表示電場等勢面，不計重力，則以下判斷正確的有（ ）A、此粒子一直受靜電斥力作用B、粒子在b點的電勢能一定大于a點的電勢能C、粒子在b點的速度一定和在c點的速度大小相等D、粒子在a，c兩點的動能、速度大小相等5、如圖1.2—13中虛線表示等勢面相鄰兩等勢面間電勢差相等，有一帶正電的粒子在電場中運動，實線表示該帶正電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，粒子在a點的動能為20eV,運動到b點時的動能為2eV,若取c點為零勢點，則當粒子的電勢能為一6eV時，它的動能是（ ）A、16eV B、14eV C、6ev D、4ev6、（山東濟南聯(lián)考題）如圖1.2—14所示，實線為勻強電場中的電場線，虛線為等勢面，且相鄰等勢面間的電勢差相等，一正電荷在等勢面A處的動能為20J,運動到等勢面C處動能為零，現(xiàn)取B等勢面為零電勢能面，則當此電荷的電勢能為2J時的動能是J,（不計重力和空氣阻力）7、（2005?湖北宜昌模擬）圖1.2—15中的虛線a、b、c、d表示勻強電場中的4個等勢面，兩個帶電粒子M、N（重力忽略不計）以平行于等勢面的初速度射入電場，運動軌跡分別如圖中MPN和NQM所示，已知M是帶正電的帶電粒子，則下列說法中正確的是（ ）A、N一定也帶正電B、a點的電勢高于b點的電勢，a點的場強大于b點的場強C、帶電粒子N的動能減小，電勢能增大D、帶電粒子N的動能增大，電勢能減小8、如圖1.2—16所示，帶電體Q固定，帶電體P的電荷量為q,質量為m,與絕緣的水平面間 g廣的動摩擦因數(shù)R,將P在A點由靜止放開， 空一^二-『則在Q的排斥下運動到B點停下，A、B相距為s,下列說法正確的是（ ）A、若將P從B點由靜止拉到A點，水平拉力至少做功2HmgsB、若將P從B點拉到A點，水平拉力至少做功HmgsC、P從A點運動到B點，電勢能增加HmgsD、P從A點運動到B點，電勢能減少Hmgs9、圖中虛線1.2—17所示為 ,,靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差/ ;相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷在靜電■a”：10

力的作用下運動，經過a、b點時的動能分別為26eV和5eV。當這一點電荷運動到某一位置，其電熱能變?yōu)橐?eV時，它的動能為多大？10、一端固定的長為L的絕緣線，另一端拴住質量為m帶電荷量為q的小球，放在水平向右的勻強電場中，飛TOC\o"1-5"\h\z如圖1.2—18所示，把細線拉至水平，將小球從A點一^ ￡由靜止釋放，當小球向下擺過60°角達B的位置時 \■速度恰好為零，求： 匕“（1）A、B兩點間的電熱差（2）勻強電場的場強§1.3電容器與電容帶電粒子在電場中的運動【學習目標】1、了解電容器及電容的概念，常握平行板是容器的電容問題分析方法，認識常用電容的結構。2、掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉問題的處理方法，了解示波器的原理及應用?！咀灾鲗W習】一、電容器與電容1、電容器、電容（1）電容器：兩個彼此又互相的導體都可構成電（2）電容：①物理意義：表示電容器電荷本領的物理量。②定義：電容器所帶（一個極板所帶電荷量的絕對值）與兩極板間的比值叫電容器的電容。TOC\o"1-5"\h\z③定義式：C=Q=SQ 一UU ,2、電容器的充放電過程 9（1）充電過程 丁特點（如圖1.3—1）①充電電流：電流方向為方向，電流由大到??；11

②電容器所帶電荷量;③電容器兩板間電壓;④電容中電場強度;當電容器充電結束后，電容器所在電路中—電流，電容器兩極板間電壓與充電電壓；⑤充電后，電容器從電源中獲取的能量稱為（2）放電過程特點（如圖1.3—2）：①放電電流，電流方向是從正極板流出，電流由大變?。婚_始時電流最大②電容器電荷量；③電容器兩極板間電壓；④電容器中電場強度；⑤電容器的轉化成其他形式的能注意：放電的過程實際上就是電容器極板正、負電荷中和的過程，當放電結束時，電路中無電流。3、平等板電容器（1）平行板電容器的電容計算式（即電容與兩板的正對（1）平行板電容器的電容計算式（即電容與兩板的正對丙??入中弁通依，曰野#L：丙??入中弁通依，曰野#L：眼中R電莒CJfl人面積成正比，與兩板間距離成為反比，與介質的介電常數(shù)成正比）（2）帶電平行板電容器兩板間的電場可以認為是勻強電場，且E=4、測量電容器兩極板間電勢差的儀器一靜電計電容器充電后，兩板間有電勢差U，但U的大小用電壓表去測量（因為兩板上的正、負電荷會立即中和掉），但可以用靜電計測量兩板間的電勢差，如圖1.3—3所示靜電計是在驗電器的基礎上改造而成的，靜電計由的兩部分構成，靜電計與電容器的兩部分分別接在一起，則電容器上的電勢差就等于靜電計上所指示的，U的大小就從靜電12計上的刻度讀出。注意：靜電計本身也是一個電容器，但靜電計容納電荷的本領很弱，即電容C很小，當帶電的電容器與靜電計連接時，可認為電容器上的電荷量保持不變。5、關于電容器兩類典型問題分析方法：（1）首先確定不變量，若電容器充電后斷開電源，則—不變；若電容器始終和直流電源相連，則—不變。（2）當決定電容器大小的某一因素變化時，用公式判斷電容的變化。（3）用公式分析Q和U的變化。（4）用公式分析平行板電容兩板間場強的變化。二、帶電粒子的加速和偏轉1、帶電粒子在電場中加速，應用動能定理，即?11 qU=2mv2-2mv2 v=Z02+2qU/m2、（1）帶電粒子在勻強電場中偏轉問題的分析處理方法，類似于平拋運動的分析處理，應用運動的合成和分解的知識。①求出運動時間，②離開電場時的偏轉量，③離開電場時速度的大?、芤约半x開電場時的偏轉角（2）若電荷先經電場加速然后進入偏轉電場，則y=tan9=（U1為加速電壓，U2為偏轉電壓）3、處理帶電粒子在勻強電場中運動問題的方法（1）等效法：帶電粒子在勻強電場中運動，若不能忽略重力時，可把電場和重力看作等效重力，這樣處理起來更容易理解，顯得方便簡捷。（2）分解法：帶電微粒在勻強電場中偏轉這種較復雜的曲線運動，可分解成沿初速方向的勻速直線運動和沿電場力方向的勻加速直線運動來分析、處理。【典型例題】［例1］電容器C、電阻器R和電源E連接成如圖1.3—4所示的電路，當把絕緣板P從電容器極板a、b之間拔出的過程中，13

電路里A、沒有電流產生B、有電流產生，方向是從a極板經過電阻器R流向b極板C、有電流產生，方向是從b極板經過電阻器R流向a極板D、有電流產生，電流方向無法判斷（1）審題（寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程）（2）分析（合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點）（3）解題過程［例2］如圖1.3—5所示的電路中，電容器的N板接地，在其兩板間的P點固定一個帶負電的點電荷，求以下過程后，電容器的帶電荷量Q、兩極間的電壓U、兩極間的場強E，P點的電勢、負電荷在P點的電勢能EP各如何變化？（1）S接通后再將M板上移一小段距離。（2）S接通后再斷開，再將N板上移一小段距離。審題（寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程）分析（合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點）解題過程［例3］為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明的機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2金屬板，間距L=0.05m,當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖所示，現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每立14

方米有煙塵顆粒1013個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒帶電量為q=+1,0義10-17C,質量為m=2.0義10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力，求合上電鍵后：(1)經過多長時間煙塵顆粒可以被全部吸附？(2)除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？(3)經過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？審題(寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)分析(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點)解題過程[例4]如圖A所示為示波管的原理圖，圖b表示熒光屏的界面，從發(fā)熱的燈絲射出的電子初速度很小，可視為零，在燈絲和極板p之間所加電壓為2在兩對偏轉電極XX,和YY,上所加的電壓分別為U2和U3,若U1>0,U2=U3=0,則經過加速后的電子束將打在熒光屏的中心0點，如果U3=0,U2的大小隨時間變化，其規(guī)律如下圖C所示，則屏上將出現(xiàn)一條亮線，已知U1=2500V,每塊偏轉極板的長度l都等于4cm,兩塊正對極板之間的距離d=1cm,設極板之間的電場是勻強電場，且極板外無電場，在每個電子經過極板的極短時間內，電場視為不變，X,X/極板的右端到熒光屏的距離L=8cm,熒光屏界面的直徑D=20cm,要使電子都能打在熒光屏上，U2的最大值是多少伏？(1)審題(寫出或標明你認為的關鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)(2)分析(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點)15(3)解題過程

151、圖1.3—8所示是一個由電池、電阻R、電鍵S與平板電容器組成的串聯(lián)電路，電鍵閉合，在增大電容器兩極板間距離的過程中（ ）A、電阻R中沒有電流B、電容器的電容變大C、電阻R中有從a流向b的電流D、電阻R中有從b流向a的電流2、如圖1.3-9所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關S閉合，電容器兩板間有一質量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動，下列敘述中正確的是（ ）A、微粒帶的是正電mgdB、電源電動勢的大小等于qC、斷開開關S，微粒將向下做加速運動D、保持開關S閉合，把電容器兩極板距離增大微粒將向下做加速運動3、兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關K，電源即給電容器充電。（ ）A、保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小B、保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小C、斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D、斷開K，在兩極板間插入一塊介質，則兩極板間的電勢差增大4、a粒子的質量是質子的4倍，電荷量是質子的2倍，它們從靜止開始經同一電場加速后，獲得的速度大小之比為（ ）A、1：2B、1:'''2C、<2:1D、2：15、如圖1.3-11所示，平行金屬板內有一勻強電場，一個帶電荷量為16

16q、質量為m的帶電粒子以%從A點水平射入電場，且剛好以速度v從B點射出，則（ ）。A、若該粒子以速度“-U”從B點射入，則它剛好以速度“-U0”從A點射出B、若將q的反粒子（-q、m）以速度“-U”從B點射入，則它剛好以速度“-U°”從A點射出C、若將q的反粒子（-q、m）以速度“-U0”從B點射入，則它剛好以速度“-U”從A點射出D、若該粒子以速度“-U°”從B點射入，則它剛好以速度“-U”從A點射出6、圖甲所示為示波器的部分構造，真空室中電極K連續(xù)不斷地發(fā)射的電子（不計初速）經過電壓為U°的加速電場后，由小孔f沿水平金屬板A、B間的中心軸線射入板間，板長為l，兩板相距為d，電子穿過兩板后，打在熒光屏上，屏到兩板邊緣的距離為L，屏上的中點為O，屏上a、b兩點至UO點的距離為S/2,若在A、B兩板間加上變化的電壓，在每個電子通過極板的極短時間內，電場可視為恒定的，現(xiàn)要求-0時，進入兩板間的電子打在屏上的a點，然后經時間T亮點勻速上移到b點，在屏上形成一條直亮線，電子的電量為e,質量為m。（1）求A、B間電壓的最大值；（2）寫出在時間0到T時間內加在A、B兩板間的電壓U與時間t的關系式；（3）在圖乙中畫出O到T時間內的U-t圖象示意圖。17

1、在如圖1.3—14所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板1、在如圖1.3—14所示的實驗裝置中，計相接，極板A接地，若極板A稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結論的依據(jù)是（ ）A、兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小B、兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大C、極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小D、極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大電容器兩板與電池相連接，以Q表示電容器的電荷量，E表示兩極間的2、一平行板電容器，兩板之間的距離電容器兩板與電池相連接，以Q表示電容器的電荷量，E表示兩極間的電場強度，則（）A、當dA、當d增大、B、當S增大、C、當d減小、D、當S增大、S不變時，Qd不變時，QS增大時，Qd減小時，Q減小，E減小增大，E增大增大、E增大不變、E不變3、圖中1.5—15所示是一個平行板電容器，其電容為C，帶電量為3、圖中1.5—15所示是一個平行板電容器，其電容為C，帶電量為Q，上極板帶正電，現(xiàn)將一個試探電荷q由兩極板間的A點移動到B點，如圖所示，A、B兩點間的距離為s，連線AB與極板間的夾角為30°，則電場力對試探電荷q所做的功等于（）qCs qQs qQsA、Qd B、C C、2CdqCsD、而4、初速度均為零的質子和4、初速度均為零的質子和a粒子，被同一加速電場加速后，垂直于電場線方向進入同一勻強偏轉電場，在離開偏轉電場時（）A、兩種粒子通過偏轉電場的時間相同B、質子通過偏轉電場的時間較短C、兩種粒子的偏轉角相等D、a粒子離開偏轉電場時的動能較大5、在電場中，電子在只受電場力的作用大，可能做A、勻速直線運動B、勻變速直線18

C、勻變速曲線運動D、勻速圓周運動6、如圖1.3—16所示，在A板附近有一電子由靜止開始向B板運動，則關于電子到達B板時的速率，下列解釋正確的是（）A、兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速度越大B、兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大C、與兩板間的距離無關，僅與加速電壓U有關D、以上解釋都不正確7、如圖1.3—17所示，水平放置的兩個平行金屬板，上板帶負電，下板帶等量的正電，三個質量相等，分別帶正電、負電和不帶電的粒子從極板的左側P點以相同的水平初速度進入電場中，分別落在正極板的a、b、c三處，由此可知（ ）A、粒子a帶正電，b不帶電，c帶負電B、三個粒子在電場中運動的時間相等C、三個粒子在電場中的加速度aa<ab<aD、三個粒子到達正極板的動能Eka>Ekb>Ekc8、圖1.3—18是一個說明示波管工作原理的示意圖，電子經電壓U1加速后以速度u°垂直進入偏轉電場，離開電場時的偏轉量是h,兩平行板間的距離為d行板間的距離為d,電勢差U2,板長L,為了提高示波管的靈敏度（每h單位電壓引起的偏轉量U2）,可采用的方法是（）A、增大兩板間電勢差U2B、盡可能使板長L短些C、盡可能使板間距離d小一些D、使加速電壓U1升高一些9、在豎直平面內建立xOy直角坐標系，Oy表示豎直向上方向，如圖1.3—19所示，已知該平面內存在沿X軸正向的區(qū)域足夠大的勻強電場，一個帶電小球從坐標原點O沿Oy方向以4J的初動能豎直向上拋出，不計空氣阻力，它到達的最高點位置如圖中M點表示。求：（1）小球在M點時的動能E；KM19

（2）設小球落回跟拋出點同一水平面時的位置為N,求小球到達N10、右圖所示為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入偏轉電場時的速度與電場方向垂直，電子經過偏轉電場兵器打在熒光屏上的P點，已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質量為m，電荷量為e。求：（1）電子穿過A板時的速度大?。唬?）電子從偏轉電場射出時的側移量；（3）P點至UO點的距離。20X1《電場》章末測試（一）一、選擇題（5x10）1、M、O、N、P四個點在同一條直線上，且MO=ON=NP,現(xiàn)在O點放一點電荷Q，如圖A—1所示，貝U（ ）A、M、N兩點場強相同B、M、N兩點電勢相等C、把檢驗電荷q從M移到P比從N移到P電場力做功多~力77圖A—1D、把檢驗電荷q從M移到P與從N移到P電場力做功相等2、如圖A—2所示，A、B兩點相距d=10cm，它們的連線與勻強電場場強方向夾角60°，把電子從A點移至UB點，需克服電場力做功20eV，則勻強電場的場強等于（ ）A、800N/CB、400N/C 一一巧.C、400<3N/C 17心——才D、800<3N/C3、一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ赑點，如圖A—3所示，若保持負極板不動，將正極板移到如圖中虛線的位置，則正電荷在P點的電勢能（ ）A、不變 [J—:二B、變大 ;一，__（C、變小 ；I,工D、條件不夠，不能確定如何變化4、如圖A—4所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣細線掛于同一點，兩球靜止時，它們離水平地面的高度相等，繩與豎直方向夾角a、P,且a<P,同時剪斷細線，不計空氣阻力，兩球帶翼之21

電量不變，則A、a、b同時落地B、落地時兩球動能相等C、落地時a球水平飛行的距離比b小D、在空中飛行過程中，a球受到的沖量比b球受到的沖量大5、下列粒子從初速度為零狀態(tài)，經過加速電壓為U的電場后，粒子中速度最大的是（）A、質子A、質子B、氘核C、氚核D、粒子6、勻強電場方向水平向右，一帶電顆粒沿圖A—5中虛線所示，在電場中沿斜向上方向做直線運動。帶電顆粒從A到B的過程中，關于其能量變化及帶電情況的說法正確的是（）A、顆粒一定帶負電B、顆?？赡軒д奀、顆粒的機械能減小，電勢能增大D、顆粒的機械能減小，動能增大7、A、B是一對平行金屬板，A板接地，如圖A—6所示，在兩板間加上一周期為T的交變電壓U，使B板的電勢U隨時間變化規(guī)律為：在OBTOC\o"1-5"\h\z到T/2時間內，UB=UO（正的常數(shù)）；在T/2到T的時間內。/-UO；在T至U3T/2的時間內UB=UO；在3T/2至U2T的時間內UB=-UO； 沒有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場內，設電子的初速度和更力的影響均可忽略不計，則（ ）A、若電子是在t=0時刻進入的，它將一直向B板運動行 ?一B、若電子是在t=T/8時刻進入的，它可能時而向B板i一一 二運動，時而向A板運動，最后打在B板上C、若電子是在C、若電子是在t=3T/8時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上D、若電子是在t=T/2時刻進入的D、若電子是在t=T/2時刻進入的板運動，最后打在B板上8、將平行板電容器與靜電計連接，它可能時而向B板運動，時而向A充電后撤去2222電源，靜電計指針張開某一角度0,如圖A—7所示，若將電容器兩極間距離增大，則（ ）A、兩極板間電勢差不變，0不變B、兩極板間電勢差減小，0減小C、電容器電容減小，0變小D電容器電容減小，0變大9、關于電勢與電勢能的四種說法中，正確的有（ ）A、在電場中，電勢較高的地方，電荷在那一點具有的電勢能較大B、在電場中某一點，若放入電荷的電量越大，它具有的電勢能越大C、在正的點電荷電場中的任一點，正檢驗電荷具有的電勢能一定大于負檢驗電荷具有的電勢能D、在負的點電荷電場中的任一點，負檢驗電荷具有的電勢能一定大于正檢驗電荷具有的電勢能10、如圖A—8所示，斜面和水平面都是絕緣粗糙的，有一個帶電量+q、質量為m的小物體，從斜面上A點由靜止釋放，它在水平面上運動S1S1后停止，若在此空間加一個豎直向下的勻強電場，再由該點靜止釋放，則它在水平面上運動s2后停止，則（ ）A、S1>S2B、S1<S2C、S1=S2D、無法確定二、填空題（5x4分）11、質子和a粒子垂直場強方向射入同一勻強電場中，若射出電場時它們的偏轉角相同，則質子和a粒子入射時的動能之比為 .（不計重力）12、如圖A—9，在方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質量均為m的帶電小球，電量分別為+2q和-q,兩小球用絕緣絲線相連，另用絕緣絲線系住帶正電的小球懸掛于O點，處于平衡狀態(tài)。若絲線對懸點O的拉力為3mg，23

TOC\o"1-5"\h\z則勻強電場場強的大小為 .圖A—913、如圖A—10,a、b、c為某電場中的三個等勢 一,面，相鄰兩 '個等勢面間的電勢差相同，其中等勢面b的電勢 爾為零，一電子進入該電場中運動，經等勢面c時動能為20J，到達等勢面a時動能減為零。則當電子運動到動能為15J時，其電勢能為 .14、如圖a—11，平行板電容器的兩板分別接在電二2l_7r源的正、負極上，在兩板間的電場中有一帶電液滴恰好保持靜止。若把電容器兩板間距加倍，則帶電液滴將向 運動，其加速度的大小為 .三、計算題（3x10）15、如圖A—12所示，在光滑絕緣豎直細桿上，套有一個有小孔的小球，小球質量為m、帶電量為-q，桿與以正電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點，小球從A點無初速度釋放，已知AB=BC=h，小球滑到B點時速度大小為＜3gh。求小球滑到C點時的速度大小及AC兩點間的電勢差。 ，MW%, N（M.16、如圖A—13所示為光滑絕緣水平的直線軌道，在軌道的豎直平面內加一個斜向上方的勻強電場，有一質量為1.0x10-2kg、帶電量為+1.0x10-4C的可視為質點的物塊，從軌道上的A點無初速釋放，沿直線運動0.2m24到達軌道上的B點，此時速度為2m/s。（g取10m/S2）求：（1）A、B兩點間的電勢差U；AB（2）場強大小可能的取值范圍。17、相距為d的M、N兩平行金屬板與電池相連接，如圖所示，一帶電粒子從M極板邊緣，垂直于電場方向射入，并打到N板的中心，現(xiàn)欲使粒子原樣射入，但能射出電場，不計重力，就下列兩種情況，分別求出N板向下移動的距離。（1）開關s閉合； ?（2）把閉合的開關s打開。 T :18（選做題10分）在足夠大的真空空間中，存在水平方向向右的勻強電場，若用絕緣細線將質量為m的帶正電小球懸掛在電場中，靜止時細線與堅直方向夾角9=37°。再將該小球從電場中的某點豎直向上拋出，拋出的初速度大小為\，如圖A—15所示，求：（1）小球在電場內運動過程中的最小速率。（2）小球從拋出至達到最小速率的過程中，電場力對小球做的功。25

X1《電場》測試（二）一、選擇題（40分）1、如圖所示直線CD是真空中的一條電場線，若將一電子從A點由靜止釋放，電子沿電場線從A到B運動中速度隨時間變化的圖線如圖所靜止釋放，能epa、epb的大小關系是（ ）C、Ea>EbB、Epa>EpbD、Ea能epa、epb的大小關系是（ ）C、Ea>EbB、Epa>EpbD、Ea<Eb2、如圖所示一根用絕緣材料制成的輕彈簧，勁度系數(shù)為K,一端固定，另一端與質量為m,帶電量為+q的小球相連，靜止在光滑絕緣水面上，當施加水平向右的勻強電場E后，小球開始運 耳動，關于小球的運動的正確說法是（ ）A、運動過程中最大加速度為qE/mqEB、從靜止向右運動距離為空時速度最大KC、小球的機械能守恒D、小球的動能、彈性勢能、電勢能之和保持不變3、氘核貼著水平的平行板電容器的一塊極板，以速度v從左端平行極板射入極板間的電強是場中，恰能貼著另一極板離開電場。今將粒子入射速度增加到＜2v,且仍能從另一板的右端點離開可采取的措施是（ ）A、只是將入射的氘核換作氯核B、只是將入射的氘核換作氫核C、只是將偏轉電壓增加到原來的2倍D、只是將板間距離變?yōu)樵瓉淼?/2264、如圖所示一勻強電場的直角坐標系XOY所在平面平行，電場中的o、a、b三點的電勢分別為A、沿+x偏下方向B、沿+x偏上方向C、沿一y方向D、沿+x方向①0=10VQ=16VQ=—2V，則場強方向（5、如圖所示，真空中A、B兩點固定兩個等量正電荷，一個具有初速度的帶負電的粒子僅在這兩個電荷作用下可能做（ ）A、勻速直線運動B、變速直線運動C、勻變速曲線運動D、勻速圓周運動6、如圖為豎起放置的光滑半圓孤絕緣細管的圓心O處放一點電荷，0 4A B將質量為m，帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力。則放于圓心處的點電荷在AB弧中點處的場強大小為（ ）A、E=mg/qB、2mg/qC、3mg/qD、不能確定7、如圖所示平行板電容器經開關S與電源連接，S閉合一段時間后斷開，a處固定一帶電量很小的正點電荷，、表示a點電勢，F(xiàn)a表示點電荷受的電場力，Epa表示在a點的電勢能，現(xiàn)將電容器B板向下移動小段距離使板間距離增大，則

A、①變小，F(xiàn)a變大E變小B、①變大，F(xiàn)a不變E變大C、①不變，F(xiàn)a變小Epa不變D、Q不變，F(xiàn)a不變Epa不變278、如圖B—7所示平行直線表示電場線，但未標方向，帶電為+10-2C的電荷在電場中只受電場力作用，由—10V的電荷在電場中只受電場力作用，由—10V，則（ ）A、B點電勢平二10VBB、電場方向從右向左C、運動軌跡可能為1A移至B點，動能損失0.1J，若干=aD、運動軌跡可能為29、如圖所示，A、B是質量相同的帶等量同種電荷的小球，懸線長為L，B球固定。平衡時，A球受的拉力為D、運動軌跡可能為29、如圖所示，A、B是質量相同的帶等量同種電荷的小球，懸線長為L，B球固定。平衡時，A球受的拉力為F，現(xiàn)x其他條件不變，改變A的質量，使A球在距B-處再平衡，則A球受到繩的拉力為（ ）A、FB、2FC、4FD、8F10、如圖所示有兩個完全相同的金屬球A、B，B固定在絕緣地板上，A在離B高H的正上方由靜止釋放撞中無能量損失，空氣阻力不計，A、若A、B帶等量同種電荷，B、若A、B帶等量異種電荷，C、若A、B帶等量異種電荷，D、若A、B帶等量異種電荷，則h=H二、填空11、如圖所示一根輕桿長40cm，可繞過中點O垂直于紙面的固定軸自由轉動，兩端各固定一個m=1g,q=1.0X10-4C的異性小球，若E=5.0X104N/C,桿與電場成a角（sin=0.6）不計重力與摩擦，突然剪斷細線，小球的最大速率為12、如圖所示在豎直平面內存在方向豎起向下的勻強電場，質量為m的帶電小球以Vo從O點沿ox水平射入電場后，恰好通過A點，已知oA連線與ox軸夾角為30°,球通過A點時的動能為28TOC\o"1-5"\h\z13、如圖所示，一條長為l的細線上端固定在o點，下端系一個質量為m的球，置于一個足夠大的勻強電場中，場強為 0T *E，水平向右，平衡時細線與豎直方向夾角為a，若此 ；。\:"時給球一個N?S的沖量才能使球在豎直平 ' 面內完成圓周運動。14、如圖所示板長為L的電容器與水平面成 "0角，板間有勻強電場，一個帶負荷電量為q，質 的量為m的液滴，以速度V。垂直于電場方向射入兩板間，射入后液滴沿直線運動，則板間場強E=離開時速度為 三、計算題15、如圖所示，一擺球的質量為m,帶正電荷，電量為q，擺長為L,場強E=mg,水平向右，擺球平衡位置在C點，與豎直夾角為0,開始時在水平位置A點，無初速釋放，求擺球在C點時的速度及擺線的拉力。AOB'、Oc16、已知火箭發(fā)動機產生的推力F等于火箭在單位時間內噴出的推進劑的質量J與推進劑速度V的乘積，即：F=Jv。質子發(fā)動機噴出的推進劑是質子，這種發(fā)動機噴出的質子流電流I=1.0A,用于加速質子的電壓u=5.0X104V,試求發(fā)動機的推力，（已知質子m=1.6X10-27kg,e=1.6X10-19C）29

17、如圖所示電容器c固定在絕緣底座b,兩板豎直放置，為M，放于光滑水平面上，帶電量為Q，極板間距為d，在板右側有小孔，一質量為m，帶電量為+q的粒子以速度％從孔射入電容器中，粒子最遠可到達距右板x的p點，求粒子受到的電場力子最遠可到達距右板x的p點，求粒子受到的電場力粒子到P時，電容器移動的距離（4）電容器獲得的最大30第二章恒定電流1導體中的電場和電流電動勢【學習目標】明確電源在直流電路中的作用，理解導線中恒定電場的建立，知道恒定電流的概念和描述電流強弱的物理量——電流。讓學生知道非靜電力在電路中的作用是把正電荷由負極搬運到正極，同時在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉化為電勢能，理解電動勢的概念?！咀灾鲗W習】分別帶正負電荷的A、B兩個導體，若用導線R連接，導線R中可能存在一個 電流，若要保持持續(xù)的電流，A、B需維持一定的 。能使A、B間維持一定的電勢差的裝置稱為 .達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導線內的電場是由 、 等電路元件所積累的電荷共同形成的，電荷的分布是 的，電場的分布也是 的，且導線內的電場線保持和導線 。有穩(wěn)定分布的 所產生的穩(wěn)定的 ，稱為恒定電場.靜電場中的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等在恒定電場中 適用。我們把 、 都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。TOC\o"1-5"\h\zI表示電流，q表示在時間t內通過導體橫截面的電荷量，它們間的關系勢為： 。在外電路中，正電荷由電源 的極流向 極，在電源的內部靠“非靜電力”把靜電荷從 極搬運到 極。電源是通過非靜電力做功把 能轉化為 的裝置。電動勢是用來表示 把其他形式的能轉化為 本領的物理量。用E來表示，定義式為 ，其單位是 。電動勢由電源中 決定，踉電源的體積 ，跟外電路電源的重要參數(shù)有 、 、 等?！镜湫屠}】例1、關于電流的說法正確的是（）A、根據(jù)I=q/t，可知I與q成正比。B、如果在任何相等的時間內通過導體橫截面的電量相等，則導體中的電流是恒定電流。C、電流有方向，電流是矢量D、電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位例2、如果導線中的電流為1mA，那么1s內通過導體橫截面的自由電子數(shù)是多少？若算得“220V，60W”的白熾燈正常發(fā)光時的電流為273mA，則20s內通過燈絲的橫截面的電子是多少個？31

例3、關于電動勢，下列說法正確的是（）A、電源兩極間的電壓等于電源電動勢B、電動勢越大的電源，將其它形式的能轉化為電能的本領越大C、電源電動勢的數(shù)值等于內、外電壓之和D、電源電動勢與外電路的組成無關【針對訓練】關于形成電流的條件，下列說法正確的有（）A、導體中的自由電子不停地運動B、導體接在電路上C、導體放置于電場中D、導體兩端存在著電壓在10s內，通過某金屬導體橫截面的電量為16C。求導體中的電流和每秒鐘通過橫截面的自由電子數(shù)。只要導體兩端存在 ,導體中的自由電子就在 力的作用下，從電勢 處向電勢 處定向移動，移動的方向與導體中電流的方向 。鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示（）A、電路中每通過1C電荷量，電源把2J的化學能轉變?yōu)殡娔蹷、蓄電池兩極間的電壓為2VC、蓄電池在1S內將的2J化學能轉變?yōu)殡娔蹹、蓄電池將化學能轉變?yōu)殡娔艿谋绢I比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的大【能力訓練】A、下列關于電流方向的說法中，正確的是（）A、電流的方向就是自由電荷定向移動的方向電流的方向就是正電荷定向移動的方向1X1019

1X1019

)某一電解池，如果在1s內共有5.0X1018個二價正離子和一價負離子通過某一橫截面，則通過這個橫截面的電流是（0AB、0.8AC、1.6AD、3.2A如圖所示，電解槽內有一價的電解溶液，ts內通過溶液內橫截A、面S的正離子數(shù)是A、面S的正離子數(shù)是n1,負離子數(shù)是釋正確的是（）1正離子定向移動形成電流，方向從\，設元電荷的電量為e，以下解A到B，負離子定向移動形成電流方向從B到AB、溶液內正負離子沿相反方向運動電流相互抵消C、溶液內電流方向從A到B,電流D、溶液內電流方向從AB、溶液內正負離子沿相反方向運動電流相互抵消C、溶液內電流方向從A到B,電流D、溶液內電流方向從A到B,電流4、如圖所示，兩個截面不同，長度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端的電壓為U，則（）32A、通過兩棒的電流強度不相等B、兩棒的自由電子定向移動的平均速率相等C、兩棒內的電場強度不同，細棒內場強E1大于粗棒內場強E2D、通過兩棒的電荷量相等 1 2對于不同型號的干電池，下列說法正確的是（）A、1號干電池的電動勢大于5號干電池的電動勢B、1號干電池的容量大于5號干電池的容量C、1號干電池的內阻大于5號干電池的內阻D、把1號和5號干電池分別連入電路中，若電流I相同，它們做功的快慢相同對于不同的電源，工作時的電流為I，下列說法正確的是（）A、I越大的電源做功越快B、I越大的電源輸出的電能就越多C、電動勢越大的電源做功越快D、電動勢E與電流I的乘積體現(xiàn)了電源做功的快慢以下有關電動勢的說法正確的是（）A、電源的電動勢跟電源內非靜電力做的功成正比，跟通過的電量成反比B、電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓C、非靜電力做的功越多，電動勢就越大D、E=-只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內非靜q電力的特性決定的電路中每分鐘只有60萬億個自由電子通過橫截面積為0.6X10-6m2的導線，那么電路中的電流是（）A、0.046AAB、NA1.6C、16^AD、0.16^A鉛蓄電池是太陽能供電系統(tǒng)的重要器件，它的主要功能，是把太陽能電池板發(fā)的電能及時儲存在電瓶內，以供用電設備使用。某太陽能電池板給一電動勢為15V的鉛蓄電池充電時的電流為4A,充電10小時充滿，該鉛蓄電池儲存了多少電能？在截面積為S得粗細均勻銅導體中流過恒定電流I,銅的電阻率為p,電子電量為e,求電子在銅導體中運行時受到的電場力?！?.2串、并聯(lián)電路的特點電表的改裝【學習目標】.掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流、電阻的關系。. 知道滑動變阻器連入電路的作用。. 理解有關電表改裝的計算。【自主學習】.串聯(lián)電路各處的電流 ,并聯(lián)電路的總電流等于. 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于 ,并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓 .. 串聯(lián)電路的總電阻等于 ,并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)33

.小量成的電流表要改裝成量程較大的電壓表示需___連一個電阻，要改裝成一個量程較大的電流表需___連一個電阻。.電流表G的電阻Rg叫電流表的___,指針偏轉到最大刻度時的電流Ig叫做――此時加在它兩端的電壓Ug叫做有歐姆定律可知Ug= .【典型例題】例1.有一個電流表G，內阻Rg=10Q滿偏電流Ig=3mA。要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后電壓表的內阻是多大？答案(990Q，1000Q)例2.有一個電流表G,內阻Rg=25Q滿偏電流Ig=3mA。要把它改裝成量程0—0.6mA的電流表，要并聯(lián)多大的電阻？改裝后電流表的內阻是多大？答案(0.126Q,0.125Q)例3.一安培表由電流表G與電阻R并聯(lián)而成。若在使用中發(fā)現(xiàn)此安培表讀數(shù)比準確值稍小些，下列可采取的措施是A.在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻B.在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻C.在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻D.在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻答案(A)【針對訓練】1.如圖1答案(A)【針對訓練】1.如圖1所示，內阻不計，在B、是每個電阻的阻值都是2歐，安培表C間加6伏電壓時，安培表的示數(shù)0安1安20安1安2安3安答案(B),多大？.電路如圖2所示，R[=R2=R3=R4在AB兩端加電壓U,安培表AI和A,的示數(shù)都是0.6安，求安培表A3的示數(shù)答案(0.9A),多大？.有一個電流表G,內阻Rg=10Q滿偏電流Ig=2mA。要把它改裝成量程0—2V的電壓表，要串聯(lián) 電阻？改裝后電壓表的內阻 ..有一個電流表G,內阻Rg=15Q滿偏電流Ig=2mA。要把它改裝成量程0—0.4mA的電流表，要并聯(lián) 電阻？改裝后電流表的內阻341.如圖3所示的電路常稱為分壓電路，電壓為U時，利用它可以在cd端獲得0和U之間的任意電壓。試說明其中的道理。當ab間的2.如圖4,兩個定值電阻R1r2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源中。有人把一個內阻不是遠大于R1R2的電壓表接在R1兩端，電壓表的示數(shù)8V,如果他把此表改接在兩端R2,則電壓表的示數(shù)A小于4V;B等于4V;C大于或等于8V;D大于4V小于8V.答案(A)3.圖5畫出了用電壓表電流表測量導體電阻的兩種電路圖。途中電壓表內阻103Q,電流表內阻為0.1Q和被測導體的真實電阻為87.4Q。測量時，把電壓表讀書和電流表讀數(shù)的比值稱為電阻的測量值。如果不考慮實驗操作的偶然誤差，按甲乙兩電路進行試驗，得到的電阻測量值將各是多“你能從中得出什么結論？4.如圖6,R]=R2=20歐，R3=R4=200在AB端加上U=100伏電壓，在CD端用伏特表測出電壓電阻R的阻值為歐。如果在CD端加上100伏的電壓，在AB端用伏特表測出的電壓為 伏。(伏特表的內阻影響不計)答案(60Q,13V)U.二605.甲、乙兩種由同種材料制成的保險絲，直徑分別為0.5毫米和1毫米，熔斷電流分別為2安和6安，把以上兩根保險絲各取等長的一段后并聯(lián)后再接入電路中允許通過的最大電流是B．7.5安C．8.0安答案(B)6.如圖7所示電路若R1=R2=R3=R4=向D滑動，在此過程中安培表和伏特表的示數(shù)將如何變化兩個電阻串聯(lián)后接在電路兩點間的電壓能保持10V不變。某同學電壓UAB一定，r,滑動片P由C把一個電壓表并在R1兩端時，電壓表讀數(shù)5V,將該電壓表并在R2兩端時，讀數(shù)為4V,兩次電壓表讀數(shù)之合明顯不等于串聯(lián)電路的總電壓這種現(xiàn)象能發(fā)生嗎？如有可能而兩次用的電壓表是正常的、準確的。分析產生這種現(xiàn)象的原因。358.如圖9,有兩個量程的電壓表，當使用ab兩個端點時，量程為應!心L圖0—10V,當使用ac兩個端點時，量程為0—100V,已知電流表的內阻Rg為500Q，滿偏電流為1mA，求電阻應!心L圖R1R2值。答案(9500Q,90000Q)9.如圖10,有兩個量程的電流表，當使用ab兩個端點時，量程為1A，當使用ac兩個端點時，量程為0.1A,已知電流表的內阻Rg為200Q，滿偏電流為2mA，求電阻R]R2值。答案(0.41Q,3.67Q)§2.3歐姆定律電阻定律焦耳定律【學習目標】1、了解線形元件和非線形元件；了解焦耳定律在生活、生產中的應用。2、通過實驗經歷探究決定導線電阻的因素。3、理解電阻、電阻率、電功、電熱、電功率、電熱功率。4、應用歐姆定律、焦耳定律、電阻定律?！咀灾鲗W習】一、歐姆定律1、電阻是一個只跟導體本身性質 而跟通過的電流 的物理TOC\o"1-5"\h\z量。它反映了導體對電流的 作用。定義式為 。2 、歐姆定律的內容是： 。公式為 。3、歐姆定律是個實驗定律，實驗表明適用于 導體和 ,對 和 并不適用。4、畫出的I一U關系圖象叫做伏安特性曲線。是過原點的直線的叫 元件，適用于歐姆定律；不是直線的叫 元件。I一U特性曲線上各點切線的斜率表示 ，而U-I特性曲線上各點切線的斜TOC\o"1-5"\h\z率表示 。二、焦耳定律1、所謂電流做功，實質上是導體中的 對自由電荷的 在做功。2、電流在一段電路中所做的功等于這段電路 電路中的 、 三者的乘積，即W= 。3、電熱Q= ,熱功率P= 。4、在純電路中，如由白熾燈、電爐絲等構成的電路，電流做功將電能全部轉化為內能，此時W=Q，則計算電功和電熱時，可采用公式W=Q= = = =Pt中的任一形式進行計算。在非純電路中，如含有電動機、電解槽等的電路，電流做功將電能除轉化為內能外，還轉化為機械能、化學能等，但仍遵從能量守恒。此時有W>Q，則計算電功只能用公式W= ，計算電功率只能用公式P= 進行計算；計算電熱只能用公式Q= ,計算電熱功率只能用公式P= 進行計算。36

三、電阻定律1、通過實驗探究，采用了法，得知影響導體電阻的因素有三、電阻定律1、通過實驗探究，采用了法，得知影響導體電阻的因素有2、電阻定律的內容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度成與它的橫截面積S成 ；導體的電阻與構成它的 有關。公式為 。式中的p為電阻率，反映了導體材料的工描TOC\o"1-5"\h\z導電性質，與導體的l和S___關，和物體的 和 [ /有關，如金屬的電阻率隨溫度的升高而 ，半導體 JoP/ 1的電阻率隨溫度的升高而 ，有些合金的電阻率幾5區(qū)1乎不受溫度變化的影響。 05103、材料相同、厚度相同、表面為正方形但面積不同（S1 圖1>S2）的導體的電阻關系為R1__R2?！镜湫屠}】例1如圖1所示的圖象所對應的兩個導體（1）電阻之比R1：R2 ；（2）若兩個導體的電流相等（不為零）時電壓之比U：U為______；（3）若兩個導體的電壓相等（不為零）時，電流之比為__―:。例2如圖2所示，用直流電動機提升重物，重物的質 v量m=50kg,電源供電電壓為110V,不計各處摩擦，當PH]電動機以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流為5A,則電動機線圈的電阻為多少？（g取地巾圖工10m/s2）例3有兩根不同材料的金屬絲，長度相同，甲的橫截面的圓半徑及電阻率都是乙的2倍。（1）把它們并聯(lián)在電路中，甲、乙消耗的電功率之比是多少？（2）把它們串聯(lián)在電路中，甲、乙消耗的電功率之比是多少？1、關于電功和焦耳熱，下列說法錯誤的是（ ）A.在純電阻電路中，計算電功可用公式W=l2RtB.在非純電阻電路中，計算電功可用公式W=l2RtC.在非純電阻電路中，計算焦耳熱用Q=I2RtD.在純電阻電路中，計算焦耳熱可用Q=UIt2、如圖3所示是某導體的伏安特性曲線，由圖可知（ ）產必A.導體的電阻是25Q 0.2---/TOC\o"1-5"\h\zB.導體的電阻是0.04Q /；C.當導體兩端的電壓是10V時，通過導體的電流是0.4A >D.當通過導體的電流是0.1A時，導體兩端的電壓是2.5V 圖33、一只“220V110W”的燈泡工作時的電阻為484Q,測量它不工作時的電阻應（ ）A.等于484QB.大于484QC.小于484Q D.無法確定4、一段粗細均勻的電阻絲橫截面的直徑為d,電阻為R,把它拉制成直徑為d/10的均勻細絲后，它的電阻變成（ ）37A.R/1000B.10000RC.R/100D100R5、如圖4所示，A、B、C、D是滑動變阻器的4個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱C移動時，電路中的電流減小，則該接入電路的接線柱可能是（）A.A和B B.A和CC.B和C D.B和D6、如圖5所示，線路的電壓U=220V，每條輸電線的電阻r=5Q，電爐A的電阻RA=100Q。求電爐A上的電壓和它消耗的功率。 "如果再并聯(lián)一個阻值相同的電爐B，兩個電爐上的電壓和每個電爐消耗的功率各是多少？1、位移傳感器的工作原理如圖6所示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x，假設電壓表是理想的，則下列說法中正確的是（ ）A.物體M運動時，電源內的電流會發(fā)生變化。B.物體M運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化。C.物體M不動時，電路中沒有電流。D.物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)。2、如圖7所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R]、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1：R2：R3是（） 1A.1：1：1B.4：1：1C.1：4：4D.1：2：23、標有“110V100W”和“110V60W”的燈泡接上適當?shù)目勺冸娮?，欲使它們接?20V的電路中正常發(fā)光，圖8中最好的接法是（ ）對一個“220V40W”的燈泡，下列說法正4、不考慮溫度對電阻的影響，確的是（）A.接在110V的電路上時的功率為20W。B.接在110V的電路上時的功率為10W。C.接在440V的電路上時的功率為160W。D.接在220V的電路上時的功率為40W。5、把6個相同的小燈泡如圖9所示接成甲、乙兩種形式，調節(jié)變阻器R1和R2使燈泡都能正常發(fā)光，這時R和R消耗的電務率分別為P和P2，則P1和P：的大小關系為（ ） 1A：P]>3P2 2B.P2>3P1 C.P1=3P2D.P2=3P16、如圖110所示有一理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比為n，原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個交流38編號12345編號12345670U/V0.200.601.001.401.302.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205的電阻有沒有變化？如何變化？分析發(fā)生原因。變化的電流表和一個電動機，電動機線圈電阻為R。當輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I,電動機帶動一重物勻速上升，下列判斷正確的是（ ）A.電動機兩端電壓為IRB.電動機消耗的功率為I2RC.原線圈中的電流為nID.變壓器的輸入功率為UI/n7、兩段材料相同、長度相等、但橫截面積不等的導體串聯(lián)接在電路中，總電壓為U，貝U （ ）A.通過兩段導體的電流強度相等B.兩段導體內的自由電子定向移動的平均速率不同C.細導體兩端的電壓U大于粗導體兩端的電壓UD.細導體內的電場強度1大于粗導體內的電場強度8、某電阻上標明規(guī)格“1kQ、10W”，則此電阻允許通過最大的工作電流為 ，允許加在電阻兩端的最大電壓是 。若此電阻兩端加上電壓40V，