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  • 2021-05-28 发布

2020高中物理 第1章 静电场章末小结 新人教版选修3-1

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学案13 第1章 静电场 章末总结 ‎ ‎1、库仑定律:大小F = 条件: 真空中的 ;电荷能吸引轻小物体 ‎2、电场强度:大小E = (定义式); E = (决定式)‎ 方向 场强方向与正的试探电荷受力方向 ‎3、电场线: 意义 疏密程度表示电场 、沿电场线的切线方向表示该点场强 特点 从正电荷(无穷远)出发,到无穷远(负电荷)终止。‎ 沿电场线的方向电势 、电场线垂直于等势面、同一等势面不做功。‎ ‎1、静电力做功:W = (定义式) 可求出恒定电场力做的功 W = (决定式) 做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关 W = (功与电势能);只有电场力做功时,W =‎ ‎2、电势: φ = 单位:伏特; 标量:有正负、与零势面的选取 关 ‎3、电势差: UAB= 标量:有正负,与零势面的选取 关 ‎4、等势面: 电势相等的点组成的曲面;在同一等势面上移动电荷,电场力 功 ‎5、电场强度与电势差的关系:E = 沿各方向电势皆均匀降落,但沿电场方向降落最快 ‎1、定义式:C = 2、决定式:C = (平行板电容器)‎ ‎3、动态分析:电容器与电源始终连接, 不变;电容器充电后与电源断开, 不变 ‎1、静电场中的导体特征:①导体内部场强处处为 ;②导体是一个 体,表面是一个等势面;③电场线不能穿过导体;④电场线与导体表面 ;⑤电荷只分布在导体的外表面。‎ ‎1、加速 (利用动能定理或牛顿第二定律+运动学公式求解,重要公式:W = )‎ ‎2、偏转 (利用运动的独立性原理+正交分解分析x、y方向的运动,重要公式:a = )‎ ‎【例1】如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时,小球处于平衡状态,则匀强电场的电场强度大小可能为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎【例2】在真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电且电荷量为q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37°的直线运动.现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出,求此运动过程中(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)‎ ‎(1)小球受到的电场力的大小及方向; (2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U.‎ ‎【例3】如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则 (    )‎ A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能 B.A、B两点的电势差一定为 C.若电场是匀强电场,则该电场的场强可能是 D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是 ‎【例4】如图所示,两平行板电容器的四块极板A、B、C、D平行放置,各自连接好电源,C、D导线相连。每块极板上开有一个孔,四个小孔M、N、P、Q的连线与极板垂直。现将其理想的二极管(二极管具有单向导电性)串联接在AB间的电源上,一个电子以非常小的速度从小孔M进入A、B极板间,在被A、B极板间的电场加速后,从小孔P 进入C、D极板间,但未从小孔Q射出.则(  )‎ A.若仅将A板向右移动一小段距离,电子可能从小孔Q射出 B.若仅将A板向左移动一小段距离,电子可能从小孔Q射出 C.若仅将D板向左移动一小段距离,电子可能从小孔Q射出 D.若仅将D板向右移动一小段距离,电子可能从小孔Q射出 ‎1.如图所示,在绝缘光滑的斜面顶端B点,放置一个带正电的小球,D点固定一个带负电的小球,已知AD=BD,AP=BP。‎ 给小球一个初速度v0从B点开始下滑,在其由B滑至A点的过程中,下列说法正确的是( )‎ A.从B点到A点,小球做匀加速运动 B.小球在P点的动能最大,而小球在A点的动能等于它在B点的动能 C.小球从B点到P点电场力做的功大于小球从P点到A点电场力做的功 D.从B点到A点,小球的机械能先增加后减少,但机械能与电势能之和不变 ‎2.如图所示,A、B两个带同种电荷小球用等长绝缘细线悬挂于O点,A球固定,因A、B两球间的库仑力作用,细线间成一定的夹角θ,若其中一个小球由于漏电,电荷量缓慢减小,则关于B球细线的拉力和库仑力的变化,下列说法中正确的是(  )‎ A.拉力减小,库仑力增大 B.拉力和库仑力都减小 C.拉力不变,库仑力减小 D.拉力减小,库仑力不变 ‎3.如图甲所示,在平行金属板M、N间加有如图乙所示的电压.当t=0时,一个电子从靠近N板处由静止开始运动,经1.0×10-3s到达两板正中间的P点,那么在3.0×10-3s这一时刻,电子所在的位置和速度大小为( )‎ A.到达M板,速度为零 B.到达P点,速度为零 C.到达N板,速度为零 D.到达P点,速度不为零 ‎ 4.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=‎20cm。把一个电荷量q=10‎-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为–1.73×10-3 J。则该匀强电场的场强大小和方向是( )‎ A.865 V/m,垂直AC向左 B.865 V/m,垂直AC向右 C.1 000 V/m,垂直AB斜向上 D.1 000 V/m,垂直AB斜向下 学案13 第1章 静电场 章末总结 ‎1、,点电荷。 2、; 3、相同;强弱、方向;降低 ‎1、;;、‎ ‎2、 3、、有 ‎4、不做 5、‎ ‎1、; 2、; 3、电压U、电荷量Q ‎1、①零;②等势;④垂直。‎ ‎1、 (由静止启动时)‎ ‎2、(垂直于初速度)‎ ‎【例1】如图1所示,,所以。由于0≤sinθ≤1‎ 则E的最小值为,满足此条件的答案均可。选ACD ‎【例2】‎ ‎(1) 根据题设条件,电场力大小,电场力的方向上向右 ‎(2) 小球沿竖直方向做匀减速运动,到最高点的时间为t,则: 得 小球沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为:‎ 此过程小球沿电场方向位移为:‎ 所求的电势差为:,初始位置电势高 ‎【例3】由功能关系知:小球重力势能增加,电势能必然减少,A正确。‎ 由动能定理qU-mgLsinθ=0知:,B错。由三角形关系知:可得,,当sinα=sinθ时,则C可选;当sinα=900,E有最小值,不是最大值。‎ 答案:AC ‎【例4】开始时,电子在AB间加速后获得的动能不足以克服CD间电场力做的功,所以未从Q空射出。当A板右移后,电容增大,如果电荷量不变,则AB间电势差就要减小,电源就会通过二极管再重电,直至回复初始电势差为止。可见电子在AB间获得的动能没有变化,不会从Q孔飞出。当A板左移后,电容减小,如果电势差不变,则AB板要放电,由于二极管的阻隔,电荷量不变,可见AB间的电势差增大,电子获得的动能也会增大,有可能克服CD间电场力做的功而飞出,选B。 移动D板不影响CD间的电压,电子飞不出Q孔。‎ 选B ‎1.以D为圆心,过P和B分别做两个同心圆,即两条等势线,A、B在同一等势面上,高于P点电势。由W=qU可知,小球由B至P,电场力做正功,由P至A,电场力做负功,数值相等。故选D ‎2.以小球为研究对象,球受到重力G,A的库仑斥力F2和线的拉力F1三个力作用,如图,由平衡条件得:F=G。 根据△FBF1∽△OAB得:‎ 在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中,OB、OA、F=G均不变,则线的拉力F1不变;根据库仑定律可知,A、B间库仑斥力F2大小的变小,故ABD错误,C正确.‎ 选:C ‎3.由v-t图像分析,电子0-1毫秒内向左加速,1-2毫秒内向左减速至零。2-3毫秒内返回,加速至P点。选D ‎4.电荷从A移到B,电场力不做功,说明A、B两点必位于同一个等势面上。题中指明匀强电场,等势面应为平面,且场强方向应垂直等势面,可见,A、B不正确,可先排除。‎ 根据电荷从B移到C的做功情况,得B、C两点电势差 即B点电势比C点低173 V,因此,场强方向必垂直AB斜向下,其大小 选D