高二物理同步测试：6.3《洛伦兹力的应用》(鲁科版选修3-1)
第3节洛伦兹力的应用
1.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r 1、r 2为这两个电子的运动轨道半径，T 1、T 2是它们的运动周期，则 ( )
A ．r 1＝r 2，T 1≠T 2
B ．r 1≠r 2，T 1≠T 2
C ．r 1＝r 2，T 1＝T 2
D ．r 1≠r 2，T 1＝T 2
2．如图所示，带负电的粒子以速度v 从粒子源P 处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是 (
A ．a
B ．b
C ．c
D ．d
3．一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是( )]
4．一重力不计的带电粒子以初速度v 0(v 0 )先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E 和匀强磁场B ，如图甲所示．电场和磁场对粒子总共做功W 1，若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以v 0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W 2，比较W 1、W 2的大小 ( ) A ．一定是W 1＝W 2 B ．一定是W 1>W 2 C ．一定是W 1 D ．可能是W 1>W 2，也可能是W 1 5．如图所示，一带负电的质点在固定的正 的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动 ，周期为T 0，轨道平面位于纸面内，质点的 速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道 平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则 ( ) A ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T 0 B ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0 C ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0 D ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T 0 6．环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图正、负离子由静止经过电压为U 的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B .(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀强圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( ) A ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q m 越大，磁感应强度 B 越大 B ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q m 越大，磁感应强度B 越小 C ．对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，粒子运动的周期越小 D ．对于给定的带电粒子，不管加速电压U 多大，粒子运动的 周期都不变 7．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒 子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定 ( ) A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从a到b，带负电 C．粒子从b到a，带正电 D．粒子从b到a，带负电 8．一同学家中电视机画面的幅度偏小，维修店的技术人员检查后认为是显像管或偏转线圈出了故障(显像管及偏转线圈L如下图所示)．那么引起故障的原因可能是( ) A．电子枪发射能力减弱，电子数减小 B．加速电场的电压过高，电子速率偏大 C．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少 D．偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱 9、质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子 (不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OP＝x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是 ( ) 10．如右图所示，在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向，以相同动能射入两极板间，其中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则：①偏向正极板的是质子；②偏向正极板的是氚核；③射出时动能最大的是质子；④射出时动能最大的是氚核．以上说法正确的是 ( ) A．①②B．②③ C．③④D．①④ 二、简答题 11、一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子(11H)加速到v，使它获得动能为E k，则： (1)能把α粒子(42He)加速到的速度为________． (2)能使α粒子获得的动能为________． (3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为________． 12．两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度v0从两极板中间，沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示，已知板长l＝10cm，两板间距d＝3.0cm，两板间电势差U＝150V，v0＝2.0×107m/s. (1)求磁感应强度B 的大小； (2)若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能的增加量(电子所带电量的大小与其质量之比e m ＝1.76×1011 C/kg ，电子带电量的大小e ＝1.60×10 －19 C)． 答案： 1、D 2、BD 3、AD 4、B 5、AD 6、BC 7、C 8、BCD 9、B 10、D 11、答案：(1)v 2 (2)E k (3)1∶2 解析：应用粒子在磁场中做圆周运动的半径公式和周期公式便可求出速度的表达式及频率表达式． (1)设加速器D 形盒半径为R ，磁场磁感应强度为B 由R ＝mv qB 得v ＝qBR m ，v αv p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12 所以α粒子获得的速度 v α＝12v p ＝12 v . (2)由动能E k ＝12 mv 2 ，得 E k αE kp ＝(v αv p )2×m αm p ＝(12)2×41＝11 所以α粒子获得的动能也为E k . (3)交流电压频率与粒子在磁场中的回旋频率相等 f ＝1T ＝qB 2πm ，f αf p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12 . α粒子与质子所需交流电压频率之比为1∶2. 12、答案：(1)2.5×10－4 T (2)1.1×10－2 m ；55eV 解析：(1)电子进入正交的电、磁场不发生偏转，则满足 Bev 0＝e U d ，B ＝U v 0d ＝2.5×10－4T (2)设电子通过场区偏转的距离为y 1 y 1＝12at 2＝12·eU md ·l 2 v 20＝1.1×10－2m ΔE k ＝eEy 1＝e U d y 1＝8.8×10－18 J ＝55eV __________________________________________________ 物理选修3-1知识点归纳(鲁科版) 第一章 静电场 第1节 静电现象与微观解释 1.电荷、电荷守恒定律： （1）两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． （2）元电荷：元电荷是物体带电的基本电荷量，C 101.6e -19?=，所有带电体的电荷量等于e 的整数倍。 （3）使物体带电的三种方式： ①摩擦起电：由于相互摩擦的物体间电子的得失使物体分别带上了等量异种电荷。 ②感应起电：指的是利用静电感应使物体带电的方式。 ③接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带体的导体也带上电荷的方法．两个完全相同的金属球，其中一个带电，与另外一个接触后分开，则两球所带的电量相同，这个称为电荷均分定律．若两球开始带异种电荷，当它们接触时，先进行中和，再电量均分。 （4）起电的实质：无论是哪种起电方法，都不是创造了电荷，而是使物体中的电荷进行再分配。 （5）电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．在转移过程中，电荷的总量保持不变。 第2节 静电力 库仑定律 1.点电荷的电场力大小：真空中两个点电荷之间相互作用的电场力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （1）成立条件： ①真空中（空气中也近似成立） ②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r ）。 （2）库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量1Q 、2Q 的乘积成正比，跟它们的距离r 二次成反比。作用力的方向沿着它们的连线。两种电荷相斥、异种电荷相吸。2 2 1r Q Q k F =，229/100.9C m N k ??=。 （3）静电力叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中第一个点电所受的总的静电力，等于其点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。 2.电场：电荷周围存在场，电荷的相比不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场。 3.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。 4.试探电荷：放入电场电荷的电荷量应足够小，以免这个电荷引入影响将要研究的电场。同时这 个电荷的线度必须足够小（可以视为点电荷），这样才能确定电场中各点的性质。满足这样条件的电荷叫做试探电荷。 第3节 电场及描述 1.电场、电场强度： （1） 电场：电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种物质形态。 （2）电场强度： ①定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值，叫做该点的电场强度， 简称场强。 ②定义式：q F E /= a. 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。 b. 其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。 c. 电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 （3）点电荷的场强公式：由库仑定律和电场强度的定义可得点电荷的场强公式为2 r Q k E =。电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。 2.电场线：电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。 3.电场线的特点： （1）电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处的有源线。 （2）电场线不闭合，不相交相叨，不间断的曲线。 （3）电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密的地方场强大，电场线稀的地方场强小。 （4）场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。 （5）在满足下列三个条件的情况下，电荷才可以沿电场线运动。 ①电场线是直线; ②电荷初速度方向和电场线在同一直线上; ③电荷不受其它力。 4.匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫匀强电场，匀强电场的电场线是平行等距的直线。 5.几种典型的电场线分布： （1）孤立正负点电荷 高中物理高二物理上学期精选试卷测试卷（含答案解析） 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难） 1．质量分别为A m 和B m 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为A q 和B q ，用绝缘细线悬 挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1θ与 ()212θθθ>。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为A v 和B v ，最大 动能分别为kA E 和kB E 。则（ ） A ．A m 一定大于 B m B ．A q 一定小于B q C ．A v 一定大于B v D ．kA E 一定大于kB E 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．对小球A 受力分析，受重力、静电力、拉力，如图所示 根据平衡条件，有 1A tan F m g θ= 故 A 1tan F m g θ= ? 同理，有 B 2 tan F m g θ= ? 由于12θθ>，故A B m m <，故A 错误； B ．两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故B 错误； C ．设悬点到AB 的竖直高度为h ，则摆球 A 到最低点时下降的高度 11 1 (1)cos cos h h h h θθ?= -=- 小球摆动过程机械能守恒，有 2 12 mg h mv ?= 解得 2v g h =?? 由于12θθ>，A 球摆到最低点过程，下降的高度A B h h ?>?，故A 球的速度较大，故C 正确； D ．小球摆动过程机械能守恒，有 k mg h E ?= 故 k (1cos )(1cos )tan FL E mg h mgL θθθ =?=-= - 其中cos L θ相同，根据数学中的半角公式，得到 k 1cos (1cos )cos ()cos tan tan sin 2 FL E FL FL θθ θθθθθ-= -==? 其中cos FL θ相同，故θ越大，动能越大，故kA E 一定大于kB E ，故D 正确。 故选CD 。 2．如图所示，带电小球a 由绝缘细线PM 和PN 悬挂而处于静止状态，其中PM 水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH ，圆心P 与a 球位置重合，管道底端H 与水平地面相切，一质量为m 可视为质点的带电小球b 从G 端口由静止释放，当小球b 运动到H 端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g 。在小球b 由G 滑到H 过程中，下列说法中正确的是（ ） A ．小球b 机械能保持不变 B ．小球b 所受库仑力大小始终为2mg C ．细线PM 的拉力先增大后减小 D ．小球b 加速度大小一直变大 【答案】ACD 16．1 实验：探究碰撞中的不变量 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法． 3、掌握实验数据处理的方法． （二）过程与方法 1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。 2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 （三）情感、态度与价值观 1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。 3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。 ★教学重点 碰撞中的不变量的探究 ★教学难点 实验数据的处理． ★教学方法 教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 课件演示： （1）台球由于两球碰撞而改变运动状态。 （2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子． 师：碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化． 师：两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样． 师：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）． （二）进行新课 1．实验探究的基本思路 1．1 一维碰撞 师：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动． 这种碰撞叫做一维碰撞． 课件：碰撞演示 如图所示，A 、B 是悬挂起来的钢球，把小球A 拉起使其悬线与竖直线夹一角度a ，放开后A 球运动到最低点与B 球发生碰撞，碰后B 球摆幅为β角．如两球的质量m A =m B ，碰后A 球静止，B 球摆角β=α，这说明A 、B 两球碰后交换了速度； 如果m A >m B ，碰后A 、B 两球一起向右摆动； 如果m A 鲁科版高中物理必修二章末测试题及答案全套 章末综合测评(一) (用时：60分钟满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是() A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D．滑动摩擦力可以对物体做正功 【解析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．综上所述，只有D正确．【答案】 D 2．下列关于力做功的说法中正确的是() A．人用力F＝300 N将足球踢出，球在空中飞行40 m，人对足球做功1 200 J B．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零 C．物体竖直上升时，重力不做功 D．只有恒力才能做功，变力不能做功 【解析】球在空中飞行40 m不是人踢足球的力的位移，A错；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B对；物体竖直上升时，重力做负功，C错；任何力都有可能做功，D错． 【答案】 B 3．有关功、功率和机械效率的说法中，正确的是() A．机械的功率越大，做的功就越多B．功率不同的机械，做的功可能相等C．机械做功的时间越少，功率就越大D．机械的功率越大，机械效率就越高 【解析】由P＝W t可得W＝Pt，做功的多少由功率和做功的时间两个量决 定，功率大的机械做的功不一定多，选项A错误，选项B正确；只有做功时间没有对应时间内的功，无法比较功率，选项C错误；功率和机械效率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，选项D错误． 【答案】 B 4．一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并继续行驶．若整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将() A．保持不变 B．不断减小 C．突然减小，再增大，后保持不变 D．突然增大，再减小，后保持不变 【解析】由P1＝F v知，当汽车以功率P1匀速行驶时，F＝f，加速度a＝0.若突然减小油门，汽车的功率由P1减小到P2，则F突然减小．整个过程中阻力f恒定不变，即F 高二物理单元练习题 一、选择题 1．在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈(图1)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是[ ] A．将磁铁在纸面内向上平移 B．将磁铁在纸面内向右平移 C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内 2．用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落，如图2所示．线圈平面与磁感线垂直，空气阻力不计，则[ ] A．两线圈同时落地，线圈发热量相同 B．细线圈先落到地，细线圈发热量大 C．粗线圈先落到地，粗线圈发热量大 D．两线圈同时落地，细线圈发热量大 3．如图3所示，MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连．粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触，整个装置处于匀强磁场中，磁感强度B的方向垂直纸面向里．当线框OO′轴转动时[ ] A．R中有稳恒电流通过 B．线框中有交流电流 C．R中无电流通过 D．线框中电流强度的最大值与转速成正比 4．如图4所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中[ ] A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g 5．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图5所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？[ ] A ．两环一起向左移动 B ．两环一起向右移动 C ．两环互相靠近 D ．两环互相离开 6．图6中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A 线圈中通有如图(a)所示的交流电i ，则 [ ] A ．在t 1到t 2时间内A 、 B 两线圈相吸 B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥 C ．t 1时刻两线圈间作用力为零 D ．t 2时刻两线圈间吸力最大 7．如图7所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 [ ] A ．受力向右 B ．受力向左 C ．受力向上 D ．受力为零 8．如图8所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电量为q 1；第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电量为q 2，则 [ ] A ．W 1＜W 2，q 1＜q 2 B ．W 1＜W 2，q 1=q 2 C ．W 1＞W 2，q 1=q 2 D ．W 1＞W 2，q 1＞q 2 9．一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图9所示，则下列图10四图中，较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是(线图中电流以图示箭头为正方向)： [ ] 学科：高中物理 课题：选修3-1 1.1《电荷及其守恒定律》教学设计教材版本：新课标人教版选修3-1 任教年级：高二年级 选修3-1 1.1《电荷及其守恒定律》教学设计 整体设计 【教材、学情分析】 本教时作为电学知识的引入和准备，在章节教学活动中有着一定的重要性。本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。自然界存在两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经学过，结合摩擦起电和感应起电的具体情景，理解电荷守恒定律是本节的重点。作为章节的起始教学，重点安排在静电学基础复习和对感应起电的理解上，本节关键是做好实验，从微观分析产生这种现象的原因。发动学生尽可能多的参与讨论，教学中要通过对“摩擦起电”和“感应起电”这两个现象的分析，使学生分清一些初中不实或有误的观点，使学生的思考达到电荷可能守恒的合理推测，有了使物体带电的理解，电荷守恒定律便水到渠成，从而进一步深化对电荷的认识，为整个章节做好准备工作。 教学三维目标 （一）知识与技能 1．知道自然界存在两种电荷，并且只存在两种电荷，知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2．经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。 3．理解电荷守恒定律。 4．知道电荷量的概念及其国际单位。 5．关注存在元电荷的事实，知道元电荷的概念，知道电荷量不 能连续变化。 （二）过程与方法 1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。 （三）情感态度与价值观 通过对本节的学习培养学生能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。 重点：电荷守恒定律。 难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律。 教学方法与手段 以演示实验为先导，引领学生在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物理中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律。 合作学习为主，发动学生对三种起电方式展开讨论，举例说明生活中的静电现象。 课前准备 物理选修3-1知识点归纳(鲁科版) 第一章 静电场 第1节 静电现象与微观解释 1.电荷、电荷守恒定律： （1）两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． （2）元电荷：元电荷是物体带电的基本电荷量，C 101.6e -19?=，所有带电体的电荷量等于e 的整数倍。 （3）使物体带电的三种方式： ①摩擦起电：由于相互摩擦的物体间电子的得失使物体分别带上了等量异种电荷。 ②感应起电：指的是利用静电感应使物体带电的方式。 ③接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带体的导体也带上电荷的方法．两个完全相同的金属球，其中一个带电，与另外一个接触后分开，则两球所带的电量相同，这个称为电荷均分定律．若两球开始带异种电荷，当它们接触时，先进行中和，再电量均分。 （4）起电的实质：无论是哪种起电方法，都不是创造了电荷，而是使物体中的电荷进行再分配。 （5）电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．在转移过程中，电荷的总量保持不变。 第2节 静电力 库仑定律 1.点电荷的电场力大小：真空中两个点电荷之间相互作用的电场力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （1）成立条件： ①真空中（空气中也近似成立） ②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r ）。 （2）库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量1Q 、2Q 的乘积成正比，跟它们的距离r 二次成反比。作用力的方向沿着它们的连线。两种电荷相斥、异种电荷相吸。2 2 1r Q Q k F =，229/100.9C m N k ??=。 （3）静电力叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中第一个点电所受的总的静电力，等于其点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。 2.电场：电荷周围存在场，电荷的相比不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场。 3.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。 4.试探电荷：放入电场电荷的电荷量应足够小，以免这个电荷引入影响将要研究的电场。同时这个电荷的线度必须足够小（可以视为点电荷），这样才能确定电场中各点的性质。满足这样条件 的电荷叫做试探电荷。 第3节 电场及描述 1.电场、电场强度： （1） 电场：电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种物质形态。 （2）电场强度： ① 定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值，叫做该点的电场强度， 简称场强。 ② 定义式：q F E /= a. 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。 b. 其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。 c. 电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 （3）点电荷的场强公式：由库仑定律和电场强度的定义可得点电荷的场强公式为2 r Q k E =。电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。 2.电场线：电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。 3.电场线的特点： （1）电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处的有源线。 （2）电场线不闭合，不相交相叨，不间断的曲线。 （3）电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密的地方场强大，电场线稀的地方场强小。 （4）场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。 （5）在满足下列三个条件的情况下，电荷才可以沿电场线运动。 ①电场线是直线; ②电荷初速度方向和电场线在同一直线上; ③电荷不受其它力。 4.匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫匀强电场，匀强电场的电场线是平行等距的直线。 5.几种典型的电场线分布： （1）孤立正负点电荷 （2）等量异种电荷 （3）等量同种电荷 高二物理综合测试题 第Ⅰ卷（选择题 共48分） 一. 本题共12小题，每小题4分，共48分 . 在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分. 1．下列说法正确的是 A ．牛顿总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量 B ．法拉第发现了电磁感应现象 C ．光电效应现象说明光具有波动性 D ．重核裂变过程质量亏损轻核聚变过程质量增大 4．水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A 相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向下的力压物体A ，使A 竖直向下做匀加速直线运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。下列关于所加的力F 的大小和运动距离x 之间关系的图象正确的是 5.下列说法中正确．． 的是 （A ）做平抛运动的物体，每秒内速度变化量相同 （B ）物体运动的速度改变越快，它的加速度一定越大 （C ）洗衣机在正常脱水时，利用离心运动把附着在衣服上的水甩掉 （D ）火车通过弯道时，规定的行驶速率为v ，当以小于v 的速率通过时，轮缘将挤压外轨 6．在“神州七号”载人飞船上设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，拴在竖直弹簧 上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正．这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中，下列说法中正确的是（ ） A ．飞船在竖直减速上升的过程中，处于失重状态，电压表的示数为负 B ．飞船在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数为正 C ．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零 D ．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为负 7. 如图所示，AB 是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速 度，仅在电场力的作用下，沿AB 由A 运动到B ，其速度图象如下右图所示，下列关于A 、B 两点的电场强度E A 、E B 和电势B A ??、的判断正确的是： A ．E A >E B B ．E A （共15套145页）人教版高中物理选修3-3教学案全集（含全册练习） 第1节 气体的等温变化 1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化. 2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV ＝C . 3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线. 在p -1V 图像中，等温线是倾斜直线. 一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量 研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态. 2．实验探究 二、玻意耳定律 1．内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比. 2．公式 pV＝C或p1V1＝p2V2. 3．条件 气体的质量一定，温度不变. 4．气体等温变化的p -V图像 气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线. 一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的. 图8-1-1 1．自主思考——判一判 (1)一定质量的气体压强跟体积成反比. (×) (2)一定质量的气体压强跟体积成正比. (×) (3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比. (√) (4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法. (√) (5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体. (×) (6)在公式pV ＝C 中，C 是一个与气体无关的参量. (×) 2．合作探究——议一议 (1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？ 提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变. (2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？ 提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立. ②当压强很大、温度很低时，气体分子之间的距离很小，此时气体分子之间的分子力引起的效果就比较明显，同时气体分子本身占据的体积也不能忽略，并且压强越大，温度越低，由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果之间差别越大，因此在温度很低、压强很大的情况下玻意耳定律也就不成立了. (3)如图8-1-2所示，p -1 V 图像是一条过原点的直线，更能直观描述压强与体积的关系， 为什么直线在原点附近要画成虚线？ 高二物理电场测试题 一不定向选择题(共8小题,每小题3分,共24分,不全2分) 1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R 的球面上各点相同的物理量是:( ) A.电场强度 B.电势 C.同一电荷所受的电场力 D.同一电荷所具有的电势能 2.有一电场线如图1所示,电场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为E A 、E B 和φA 、φB 表示，则：（ ） A. E A >E B ,, φA >φB B. E A >E B ,, φA <φB C. E A 物理选修3-5教案 第十六章 动量和动量守恒定律 16.1 实验：探究碰撞中的不变量 目的要求 通过这节课的学习，让学生掌握科学探究的思维方法，从最简单的关系开始寻找，利用身边的资源及已学过的原理，来完成该实验的探究过程。 重难点分析 一、重点 本节课的重点在于如何让学生掌握科学探究的方法。如何真正实现探究的过程。 二、难点 本节课的难点在于，如何启发学生利用身边的一切可利用资源，来自行设计可行性较强的实验方案。 新课教学 一、新课引入 碰撞是自然界中常见的现象。比如，两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞相连，台球由于两球的碰撞而改变运动状态。两个迎面而来的人相撞后会相仰而倒，或者各自后退。在微观粒子之间，更是由于相互碰撞而改变能量，甚至由于撞击而使得一种粒子转化为其他粒子。 二、新课教学 由很多例子可知，两个物体碰撞前后的速度都会发生变化，物体的质量不同时速度变化也不一样。那么，碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？这节课主要介绍研究这个问题的实验。 （一）实验的基本思路 研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。 思考一下，在一维碰撞的情况下，与物体有关的物理量有哪些？ （学生答：质量m ，速度v ） 为什么与质量m 有关？ （学生答：相互作用力下，质量越大的物体速度改变越慢） 设两物体质量分别为m 1、m 2，碰撞前速度分别为v 1、v 2，碰撞后速度分别为1v '、2 v '。速度为矢量，因而需规定正方向。 问题是：物体的质量和速度在碰撞前后有什么不变的关系？ 质量必定是不变的，但质量只是惯性的量度，无法描述物体的运动状态。而速度却是在碰撞前后改变的，那么，可否有一个物理量为质量与速度的某种关系，却又恰好能在碰撞前后保持不变呢？ 可能关系： ①2222112 2 22112 1212121v m v m v m v m '+'=+ →这个关系不可能。碰撞前后能量必有损失，只是多少的问题。而我们要寻找的物 理量是在任何一种碰撞中都不变的量。 ②221 12211v m v m v m v m '+'=+ 高二物理测评试卷（含答案） 一、选择题 1．做简谐运动的弹簧振子，在不同时刻通过同一位置时，总具有相同的物理量是 Ａ．速度 Ｂ．加速度 Ｃ．动量 Ｄ．位移 2．一个质点受到外力的作用，若作用前后的动量分别为p 、p '，动量的变化量为p ?，速度的变化量为v ?， 动能的变化量为k E ?．则下列说法正确的是 A ．p p '-=是不可能的 B ．p ?垂直于p 是可能的 C ．p ?垂直于v ?是可能的 D ．0p ?≠，0k E ?=是可能的 3、小铁块置于长木板右端，木板放在光滑的水平地面上，t=0时使二者获得等大反向的初速度开始运动，经过时间t1铁块在木板上停止滑动，二者相对静止，此时与开始运动时的位置相比较，图中哪一幅反映了 可能发生的情况 4. 关于机械波在媒质中的传播速度，下列说法正确的是 A.跟波长成正比 B.跟频率成正比 C.由媒质的性质决定，与频率无关 D.由振源决定，与媒质无关 二、计算题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位。 5．（12分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜， ∠A=30°，∠C ＝90°．三棱镜材料的折射率是 n=3 ．一 束与BC 面成θ＝30°角的光线射向BC 面，试通过计算说 明由BC 面的折射光线到达AC 面上能否发生全反射？ 6．（18分）质量为M 的小车置于水平面上，小车的上表面由光滑的41圆弧和光滑平面组成，弧半径为R ，车的右端固定有一不计质量的弹簧，如图所示．现有一质量为m 的滑块从圆弧最高处无初速下滑，与弹簧 θ B C A 高二选修3-4模块测试物理试题（命题人：石油中学周燕） （满分100分，考试时间90分钟） Ⅰ卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分， 有选错的或不答的得0分。） 1.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是 ( ) A.位移减小时，加速度增大，速度增大 B.位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反 D.物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动 2.一个单摆的摆球偏离到位移最大时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，下列结论正确的是（） A、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期要增大，振幅也增大 B、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期不变，振幅要增大 C、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期要减小，振幅也减小 D、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变 3.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（） A. 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 4、绿光在水中的波长和紫光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是4／3，则下列说法中正确的是：（） A．水对这种紫光的折射率应略小于4／3 B．绿光与紫光在真空中的波长之比是3：4 C．绿光与紫光的频率之比是3：4 D．绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度 5、右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉 条纹如图乙所示，则：（） A．产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的 B．产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的 C．被检查的玻璃表面有凸起 D．被检查的玻璃表面有凹陷 6、下列说法正确的是：（） A．偏振光可以是横波，也可以是纵波 B．激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息 C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪 D．一切波都很容易发生明显的衍射现象 7.下列说法中正确的是（） 静电场试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ ） A ．没有任何两点电场强度相同 B ．可以找到很多电场强度相同的点 C ．没有任何两点电势相等 D ．可以找到很多电势相等的点 2．对于点电荷Q 产生的电场，下列说法中正确的是（ ） A ．电场强度的表达式F E q = 仍成立，式中q 就是本题中所指的产生电场的点电荷Q B ．在真空中，电场强度的表达式为2kQ E r =，式中Q 就是产生电场的电荷 C ．在真空中2 kq E r = ，式中q 是试探电荷 D ．上述说法都不对 3．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A 、B 是这条直线上的两点。一电子以速度v A 经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，电子以速度v B 经过B 点，且v B 与v A 方向相反，则（ ） A ．A 点的场强一定大于 B 点的场强 B ．A 点的电势一定低于B 点的电势 C ．电子在A 点的动能一定小于它在B 点的动能 D ．电子在A 点的电势能一定小于它在B 点的电势能 4．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（ ） A ．把质子或电子叫元电荷 B ．1.6×10 －19 C 的电量叫元电荷 C ．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷 D ．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷 5．如上图所示，A 、B 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P 点放一个负点电荷q (不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是（ ） A ．点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 B ．点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 C ．点电荷运动到O 点时加速度为零，速度达最大值 D ．点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 6．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（ ） A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．匀变速曲线运动 D ．匀速圆周运动 7．如图所示，虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为高中物理选修3-1知识点归纳(鲁科版)
高中物理高二物理上学期精选试卷测试卷(含答案解析)
高中物理选修3-5全套教案(人教版)
鲁科版高中物理必修二章末测试题及答案全套
高二物理单元练习题(附答案)
最新人教版高二物理选修3-1教案： 1.1电荷及其守恒定律
高中物理选修3_1知识点归纳鲁科版
高二物理综合测试题
全套下载(共15份145页)人教版高中物理选修3-3教学案全集(含全套练习)
高二物理电场测试题(附答案)
β B. m A
人教版高中物理选修3-5教案
高二物理测试题(40分钟)-含答案
高二物理选修34测试题及答案解析.doc
高二物理选修3-1各章测试题附答案30235