【三维设计】高中物理 教师用书 第一章 小专题 大智慧 专题冲关 新人教版选修31
【三维设计】高中物理 教师用书 第一章 第1节 课时跟踪训练 必修1
[课时跟踪训练](满分60分时间30分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。
每小题只有一个选项正确)1．以下情景中，加着重号的人物或物体可看成质点的是( )A．研究一列火车．．通过长江大桥所需的时间B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球．．．C．研究航天员翟志刚．．．在太空出舱挥动国旗的动作D．用GPS确定打击海盗的“武汉．．”舰．在大海中的位置解析：把物体看做质点的条件是：物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题的影响可以忽略时，物体就可以看做质点。
研究火车通过长江大桥的时间不能把火车看成质点；要接住“旋转球”，必须研究乒乓球的运动状态，不能把乒乓球看成质点；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，不能把翟志刚看成质点；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，可以把“武汉”舰看成质点。
故应选D。
答案：D2．在以下哪些情况中不能将人或物体看成质点( )A．研究某学生骑车回校的速度B．对某学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究运动员在3 000 m长跑比赛中的快慢解析：物体视为质点的条件是：当物体的大小和形状对所研究的问题影响可忽略不计时，物体可视为质点。
B中把学生看成质点，便不存在姿势问题了，而A、C、D三项均可将研究对象看成质点。
答案：B3．体育摄影中常用一种叫“追拍法”的拍摄方式，拍摄时，运动着的运动员在摄影师眼中却是静止的，而背景是运动的。
摄影师选择的参考系是( )A．大地B．太阳C．运动员D．步行的人解析：运动员与参考系之间保持相对静止。
答案：C4．观察如图1所示的漫画，图中司机对乘车人说：“你没动。
”而路边的小女孩说：“真快！”司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为( )A．地面，地面B．地面，汽车图1C．汽车，地面D．汽车，汽车解析：乘车人和车具有相同的速度，保持相对静止，而相对地面来说，车在运动。
故选项C正确。
高中物理三维设计选修3-1教师用书一
第1节电荷__电荷守恒定律1．自然界中有两种电荷，富兰克林把它们命名为正、负电 荷：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2．物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电，这三种起电方式的实质都是电子在物体之间或物体内部的转移。
3．电荷既不会创生，也不会消灭，在电荷的转移过程中， 总量保持不变。
4．元电荷e ＝1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都等于e 的整数倍。
5．密立根通过油滴实验确定了电荷量的不连续性，并测 定了元电荷的数值。
一、摩擦起电 两种电荷 1．摩擦起电通过摩擦使物体带电的方法。
2．两种电荷及作用(1)两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．电荷量(1)定义：电荷的多少，简称电量。
(2)单位：国际单位制中是库仑，符号：C 。
常用单位及其换算关系：1 C ＝106 μC ＝109 nC 。
4．原子结构及电性(1)原子⎩⎨⎧电子：带负电原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子：带正电中子：不带电(2)原子的电性⎩⎪⎨⎪⎧中性：核外电子数等于质子数正电：失去电子负电：得到电子5．对摩擦起电的微观解释不同物质的原子核对外层电子的束缚和吸引力不同，两种不同的物质相互摩擦时，由于摩擦力做功，使得束缚能力弱的物体失去电子而带正电，吸引能力强的物质得到电子而带负电。
二、电荷守恒定律 1．元电荷一个电子所带电量的绝对值，是电荷的最小单元，记作：e ＝1.6×10－19_C 。
任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍。
2．电荷守恒定律电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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。
也就是说，在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的。
三、静电感应与感应起电 1．静电感应当带电体靠近不带电的导体时，由于电荷的相互作用，使不带电的导体两端出现等量异种电荷的现象。
【三维设计】高中物理 教师用书 第一章 第2节 应用创新演练 新人教版选修31
[随堂基础巩固]1．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．点电荷一定是电荷量很小的电荷 B ．点电荷是一种理想化模型，实际不存在 C ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 D ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A 、C 、D 错，B 正确。
答案：B2．关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )A ．对任何带电荷之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B ．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C ．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D ．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电解析：库仑定律适用于真空中的点电荷，故A 、B 错。
库仑力也符合牛顿第三定律，C 对。
橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D 错。
答案：C3.如图1－2－8所示，半径相同的两个金属小球A 、B 带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F ，今用第三个半径相同的不带电的金属小球C 先后与A 、B 两个球接触后移开， 图1－2－8 这时，A 、B 两个球之间的相互作用力大小是( )A.18F B.14F C.38FD.34F 解析：由于A 、B 间有吸引力，则A 、B 带异种电荷。
设电荷量都为Q ，则两球之间的相互吸引力为：F ＝k Q 1Q 2r 2即F ＝kQ 2r 2。
当C 球与A 球接触后，A 、C 两球的电荷量为：q 1＝Q2。
当C球再与B 球接触后，B 、C 两球的电荷量为：q 2＝Q －Q22＝Q4所以此时A 、B 两球之间的相互作用力的大小为F ′＝k Q 2·Q 4r 2＝k Q 28r 2＝F8，故选项A 正确。
答案：A4．有两个带正电的小球，电荷量分别为Q 和9Q ，在真空中相距l 。
【三维设计】高中物理 教师用书 第一章 第3节 课时跟踪训练 必修1
[课时跟踪训练](满分60分时间30分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。
每小题只有一个选项正确)1．下面描述的几个速度中，属于平均速度的是( )A．子弹以790 m/s的速度击中目标B．信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/sC．汽车上速度计的示数为80 km/hD．足球以20 m/s的速度飞入球门解析：790 m/s是击中目标时刻的瞬时速度；信号沿动物神经传播是在一个过程内的平均速度；汽车速度计上显示的是瞬时速度；足球飞入球门的速度是瞬时速度。
答案：B2．下面关于瞬时速度和平均速度的说法不正确的是( )A．若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C．匀速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度可能等于它某一时刻的瞬时速度解析：若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则物体静止，平均速度等于零，A选项对；若物体在某段时间内的平均速度等于零，任一时刻的瞬时速度不一定为零，例如物体做圆周运动旋转一周时，平均速度为零，任一时刻的瞬时速度都不为零，B选项错；在匀速直线运动中，物体的速度恒定不变，任一时刻的瞬时速度都相等，都等于任意一段时间内的平均速度，C选项对；在变速直线运动中，物体的速度在不断变化，某一时刻的瞬时速度完全可能等于某段时间内的平均速度，D选项对。
答案：B3．三个质点A，B，C的运动轨迹如图1所示，它们同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是( )A．三个质点从N到M的平均速度不同B．B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同图1C．到达M点时的瞬时速率一定是A质点的大D．三个质点从N到M的平均速率相同解析：三个质点运动的位移相同，运动时间相同，平均速度相同，A选项错误。
2013三维设计高一物理教科版必修一课件第一章运动的描述章末小结
图1－3
B．N物体做匀速直线运动，速度大小为5 m/s
C．M、N两物体运动8 s时，在距M的出发点60 m处
相遇
D．M物体在运动中停止了6 s
解析：M、N 两物体相距 100 m，同时开始相向运动。 两图线交点表明两物体在 8 s 时在距 M 的出发点 60 m 处 相遇。N 物体向原点方向运动速度大小 v＝ΔΔxt ＝100－ 8 60 m/s＝5 m/s。M 物体先做匀速直线运动，从 2 s 末到 6 s 末中间停了 4 s，然后又做匀速直线运动。
解析：(1)由 Δx＝aT 2 得小球的加速度 a＝ΔTx2 ＝xBC－T2xAB＝
20－15×10－2 0.12
m/s2＝5 m/s2。
(2)B 点的速度等于 AC 段上的平均速度，即 vB＝x2ATC＝
15＋20×10－2 2×0.1
m/s＝1.75 m/s。
(3)由于相邻相等时间内的位移差恒定，即 xCD－xBC＝xBC －xAB，
法二：比例法 对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等 的时间里通过的位移之比为 x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1) 现有 xBC∶xBA＝x4AC∶3x4AC＝1∶3 通过 xAB 的时间为 t，故通过 xBC 的时间 tBC＝t。
法三：中间时刻速度法 利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位 移的平均速度 v AC＝(v0＋vt)/2＝(v0＋0)/2＝v0/2，又 v0 2＝ 2axAC，vB 2＝2axBC，xBC＝xAC/4， 由以上各式解得 vB＝v0/2。 可以看出 vB 正好等于 AC 段的平均速度，因此 B 点是 中间时刻的位置。 因此有 tBC＝t。
解析：(1)v1＝a1t1＝6 m/s。 (2)设经 t2 时间追上安全车 v0t2＋200＝12a1t2 2 得 t2＝20 s (3)当两车速度相等时，两车相距最远 v0＝a1t3 得 t3＝5 s
【三维设计】高中物理 教师用书 第一章 第5节 应用创新演练 新人教版选修31
[随堂基分础巩固]1.下列说法正确的是( )A.A 、B 两点的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点时电场力所做的功B.电势差是一个标量，但是有正值与负值之分C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D.A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB ＝U BA解析：从电势差的定义可知A 项错误；从电势差的特性可知电势差是标量，有正负之分，B 项正确；从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点间的位置有关，C 项正确；电势差可以反映出两点电势的高低，U AB ＝－U BA ，故D 项错误。
答案：BC2.在电场中A 、B 两点间的电势差U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点的电势高低关系为( )A.φA >φB >φCB.φA <φC <φBC.φC >φA >φBD.φC >φB >φA解析：U AB ＝75 V ，φA －φB ＝75 V ，φA ＝φB ＋75 V ；U BC ＝－200 V ，φB －φC ＝－200 V ，φC ＝φB ＋200 V ；φC >φA >φB 。
答案：C3.如图1－5－5为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a 、c 两点的等势面电势分别为φa ＝5 V ，φc ＝3 V ，那么a 、c 连线的中点b 的电势φb 为( )图 1－5－5A.φb ＝ 4 VB.φb >4 VC.φb <4 VD.上述情况都有可能解析：由电场线的分布可知，ab 段的平均电场强度要大于bc 段的平均电场强度，又因ab ＝bc ，所以移动电荷时电场力做的功W ab >W bc ，再根据U ＝Wq可知U ab >U bc ，所以b 点的电势应小于4 V ，故本题选C 。
【三维设计】高中物理 教师用书 第1部分 第6章 章末小结 专题冲关 鲁科版选修3-1
2013【三维设计】高二物理鲁科版选修3-1教师用书：第1部分 第2章 第1节 课时跟踪训练1.如图6－5所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，导轨上放一个质量为m 的金属导体棒。
当S 闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，下面图6－6中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是( )图6－5图6－6解析：四种情况的受力分别如图所示，A 、C 有可能平衡，D 中如果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，可以平衡，B 中合外力不可能为零。
答案：B2．如图6－7所示，在y ＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B 。
一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场，入射方向在xOy 平面内，与x 轴正方向的夹角为θ。
若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为L ，求：图6－7 (1)该粒子的比荷q m；(2)粒子在磁场中运动的时间t 。
解析：带电粒子射入磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于带电粒子从磁场边缘射入，它在磁场中的轨迹不可能是整圆。
由偏转方向可知，最后粒子从x 轴负方向上某处离开磁场，其运动轨迹如图所示。
(1)由qv 0B ＝mv 02R解得R ＝mv 0qB已知OA ＝L ，圆心必在OA 的中垂线上。
由几何关系知：sin θ＝L 2R解得粒子的比荷为q m ＝2v 0sin θLB。
(2)粒子在磁场中运动的圆心角为2π－2θ，则运动时间t ＝2π－2θ2πT ，周期T ＝2πm qB ，解得t ＝π－θL v 0sin θ。
答案：(1)2v 0sin θLB (2)π－θL v 0sin θ。
【三维设计】高中物理 教师用书 第一章 第9节 应用创新演练 新人教版选修31
[随堂基础巩固]1.如图1－9－12所示，在P 板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，则关于电子到达Q 时的速率与哪些因素有关的下列解释正确的是( )图 1－9－12A.两极板间的距离越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B.两极板间的距离越小，加速的时间就越短，则获得的速率越小C.两极板间的距离越小，加速度就越大，则获得的速率越大D.与两板间的距离无关，仅与加速电压U 有关解析：由动能定理得eU ＝12mv 2，当两极板间的距离变化时，U 不变，v 就不变。
电子做初速度为零的匀加速直线运动，d ＝v t ＝0＋v 2t ，得t ＝2dv ，当d 减小(或增大)时，v 不变，电子在两极板间运动的时间越短(或越长)，故D 正确。
答案：D2.一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子( )A.都具有相同的质量B.都具有相同的电荷量C.具有相同的荷质比D.都是同一元素的同位素解析：由偏转距离y ＝12qE m (l v 0)2＝qEl22mv 20可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距离y 也应相同，已知E 、l 、v 0是相同的，所以应有qm相同。
答案：C3.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图1－9－13所示。
如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )图 1－9－13A.极板X 应带正电B.极板X ′应带正电C.极板Y 应带正电D.极板Y ′应带正电解析：由荧光屏上亮斑的位置可知，电子在XX ′偏转电场中向X 极板方向偏转，故极板X 带正电，A 正确，B 错误；电子在YY ′偏转电场中向Y 极板方向偏转，故极板Y 带正电，C 正确，D 错误。
答案：AC4.如图1－9－14所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上.在A 板的中央P 点放置一个电子发射源，可以向各个方向释放电子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.如图1－3所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝
缘细线系一带电小球，小球的质量为m 、电荷量为q ，为保证当细线与竖
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.mg tan60°q B.mg cos60°q 图 1－3 C.mg sin60°q D.mg q
解析：取小球为研究对象，它受到重力mg 、细线的拉力F 和电
场力Eq 的作用。
因小球处于平衡状态，则它受到的合外力等于零，
由平衡条件知，F 和Eq 的合力与mg 是一对平衡力，根据力的平行
四边形定则可知，当电场力Eq 的方向与细线的拉力方向垂直时，电
场力最小，如图所示，则Eq ＝mg sin θ得E ＝
mg sin θq ＝3mg 2q。
所以，该匀强电场的场强大小可能值为E ≥
3mg 2q 。
答案：ACD
2.如图1－4甲所示的平行板电容器A 、B 两板上加上如图乙所示的交变电压，开始B 板的电势比A 板高，这时两板中间原来的静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)( )
图 1－4
A.电子先向A 板运动，然后向B 板运动，再返向A 板做周期性来回运动
B.电子一直向A 板运动
C 电子一直向B 板运动
D.电子先向B 板运动，然后向A 板运动，再返回B 板做来回周期性运动
解析：由运动学和动力学规律画出如图所示的v —t 图像可知，
电子一直向B 板运动，C 正确。
答案：C
3.两平行金属板A 、B 水平放置，一个质量m ＝5×10－6
kg 的带电微粒以v 0＝2 m/s 的水
平初速度从两板正中央位置射入电场，如图1－5所示，A、B两板间的距离d＝4 cm，板长L＝10 cm。
图 1－5
(1)当A、B间的电压U AB＝1 000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量。
(2)令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围。
解析：(1)当U AB＝1 000 V时，重力跟电场力平衡，微粒沿初速方向做匀速直线运动，由qU AB/d＝mg得：q＝mgd/U AB＝2×10－9C。
因重力方向竖直向下，故电场力方向必须竖直向上。
又电场强度方向竖直向下(U AB>0)，所以微粒带负电。
(2)当qE>mg时，带电微粒向上偏。
设微粒恰好从上板右边缘飞出时A板电势为φ1，因φB＝0，所以U AB＝φ1。
此时，微粒在水平方向做匀速运动，在竖直方向做加速度a＝qφ1/(md)－g的匀加速运动，由d/2＝at2/2和t＝L/v0得φ1＝(mv20d2＋mgdL2)/qL2＝2 600 V。
当qE<mg时，带电微粒向下偏转，竖直方向加速度a＝g－qφ2/md，同理可得φ2＝600 V。
所以，要使微粒射出偏转电场，A板电势φA应满足：
600 V<φA<2 600 V。
答案：(1)2×10－9 C (2)600 V<φA<2 600 V。