2020-2021学年高中物理 第一章 静电场本章总结提升课件 新人教版选修3-1
整合创新
例2 (多选)如图1-T-3所示,在竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面 上,弹簧上面放一个质量为m的带正电的小球,小球与弹簧不拴接.现将小球向下 压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和 电场力对小球做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,小 球的电荷量保持不变,则上述过程中 () A.小球的电势能增加W2 B.弹簧弹性势能最大值为mv2+W1-W2 C.弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的 重力势能三者之和可能一直在减小
整合创新
【变式】如图1-T-2所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在静电力作用
下一带电粒子(不计重力)经过A点飞向B点,运动轨迹如图中虚线所示,试判断:
(1)粒子带
电;
(2)A、B两点比较,粒子在
点的加速度较大;
பைடு நூலகம்
(3)A、B两点比较,电势较高的点是
点.
图1-T-2
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[答案] (1)正 (2)B (3)B [解析] 由电场线方向可知电场的场强方向,由运动轨迹知粒子受力方向应与 场强方向一致,故粒子应带正电;B处电场线较密,故B点的场强较大,粒子在B点 受的静电力较大,则粒子在B点的加速度较大;对φA与φB关系,可分别作出过A点 和B点的等势面,由电场线的性质可知B点的电势较高,即φB>φA.
整合创新
2.静电力做功的特点 静电力做功与重力做功一样,与电荷运动的路径无关,仅仅取决于电荷运动始、 末的位置.静电力做的功可用做功的普遍定义式W=Fd来求解(其中d表示电荷在 静电力F方向上发生的位移),也可用静电力做功的公式W=qU来求解(其中U表示 电荷运动始、末两位置的电势差).
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整合创新
例3 如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源 电压U=2 V,A、B板间距d=5 cm,B板接地.在两板间 有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线 与A板垂直,ab长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm. (1)a、c间电势差为多少? (2)一个电子在a点具有的电势能为多少? (3)将一个电子从a点沿斜边移动到c点时,静电力做 功为多少?
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类型二 电场中的功能关系 1.电场中的功能关系 (1)在电场中,若静电力对电荷做正功,则电荷的电势能减少,静电力对电荷做了多 少正功,电荷的电势能就减少多少;若静电力对电荷做负功,则电荷的电势能增加, 电荷克服静电力做了多少功,电荷的电势能就增加多少. (2)在电场中,当只有静电力做功时,电荷的动能与电势能的总和是不变的. (3)如果在电场中除了静电力做功外,还有重力做功,则电势能、动能和重力势能 三者之间可以相互转化,且三者的总和保持不变.这就是普遍的能量守恒定律在 电场中的具体应用.
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[答案] CD [解析] 静电力对小球做正功,电势能减少 W2,选项 A 错误;小球从静止到速度为 v,由功能关 系有 Ep 弹+W1+W2=12mv2,弹簧弹性势能最大值 Ep 弹=-W1-W2+12mv2,选项 B 错误;对小球和弹 簧组成的系统,由功能关系,机械能增加量等于静电力做的功 W2,选项 D 正确;弹簧弹性势 能、小球的电势能和小球的重力势能、动能四者之和保持不变,若小球速度一直增大,则弹 簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和一直减小,选项 C 正确.
3.电势能的特点 电势能是电场和放在电场中的电荷共有的.电势能的大小通常定义为将此电荷从 电场中某点移到零电势能位置时静电力所做的功,所以电势能的正、负值与零电 势能位置的选取有关,即电势能具有相对的意义,但电势能的变化则与零电势能 位置的选取无关,即电势能的变化具有绝对的意义,所以与静电力做功有对应关 系的是电势能的变化,而非电势能.
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【变式】 (多选)带电粒子m只在静电力作 用下由P点运动到Q点,在此过程中克服静
电力做了2.6×10-8 J的功.则
() A.m在P点的电势能一定小于它在Q点的电 势能 B.P点的场强一定小于Q点的场强 C.P点的电势一定高于Q点的电势 D.m在P点的动能一定大于它在Q点的动能
[答案]AD [解析] 带电粒子由P点运动 到Q点,克服静电力做功,即 静电力做负功,所以电势能 增加,由动能定理可知,动能 减少;由于条件不足,不能确 定电势和场强的大小关系, 因此选项A、D正确.
本章总结提升
单元回眸
整合创新
类型一 电场线的应用 1.电场线的性质: (1)电场线上任一点的切线方向为该点的场强方向; (2)电场线的疏密表示场强的大小; (3)电场中电势沿电场线方向逐渐降低; (4)电场线与等势面垂直,且总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.
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2.根据电场线我们可以判断: (1)场强的大小和方向; (2)电荷在电场中的受力方向; (3)电势的高低; (4)在电场中移动电荷时静电力做功的正负; (5)电荷的电势能的大小.
在店里那么多人同在一个屋檐下，相互间的言语冲撞肯定是不可避免的。令人欣慰的是，做同好事销之售间。不管管理当出时效有益多，大一的年切误上管第会半理二，年都，总副是处在一为理下店销问班的售题刚的经服的加一营务态入声情。度x“况x为x很路不超保严上是市证肃小特的副，心别时一大”理候店到中想，的公消，一正司失或1切-因常总得6许对月此运部我无我，份行的影的来我把销，老无体说售认自我总会踪都真己只们经。不是啦在实保理大够新现解x证违深家x鲜每啦x畅纪出，超的种x销，来看x市，x商商小问万工所也品品到作题元接是的的顾挣也触，陌功货客不钱的毛生能源调都太利所的、，换不全有实。价不一面容事现许格能件易，啦仔多，使商，但细1东0随销品在0在归西万时量。忙新类都元检好针时的，需，查的对一互分要商利商此相年为老品润品类帮中两员实的、问定忙种工生现季题自要：教产啦节，超然广一，日3性我市增就是0我期万商们员成阅“感，元品的工啦历公觉及;有态春，一”与自时缺度节种希，2己啦0豁都工默望二0需万解、以作自契是要同元断严总。己“学类的货肃结在在私习销商的谨篇这”x的品售x现慎二种x。太超的计象为伴默先多划市市发准随契从啦相场做生则着中“。差得信。。平一公于甚越息由起安团”是，远来于夜初活谈，，越并供员的气起他销好向货工降，，们店售。商临们团它做完最内送认，队给什成后汇货为2精我么0报计祝不x没神的我x划公我年及有自感都的司始的时这然觉仔终全%，各种，体是细体坚我必项现一毛的同持们要工利个的看：事每作，完字淋，新做次但渐“漓成耐年什的在渐计严尽心快么订进店划”致的乐事货长入。。的学，情都的尾这店5，也0，得声带么%里从希，做提领。说处商望(啦前下我利是于品公就备作经有润公的司一好过为原私完陈业定一学x成因分列x绩把个x习的计界到超蒸它月实，线划缺市蒸作的施的第上货的日好库后一2的的一上1。存，5，便补名，%对。才)是x报员一。x工考发x我工;年上 超作虑现从们很胜半 市抱商到这的荣过年 公以本品样店幸一的热司店做的长得年销 对情促大的，到。售 下，部销重她这我计对属分要到是次是划 门同新商性我机没店x事品品。x们会有x抱的都它的超的，完日以开是使市骄把成常关代发我站傲自好心工销们一街，己，作，点经x店因在x下都用营一x一为超x半积有，滴x名店市x年严极的超按普长在的格的学市销通从顾任行的量，工的来客务书动一作结员都眼又面来点的算工是中接感流一心，，公不踵程染滴得可从私仅而。周的体以踏分是至围不记会不入明一，但的。写占x。个x感收人两出用x于好超觉，银年来本公的市压员带的同店，购那力、动工大的她物天周甚保作家流对场大安起围，分动属所，，员的使享资下，我人面有我。金员还对严就这得，工是把困格是到而要一自我难的啦直求个和工己在锻接严经融压作x炼利格x营入力流x，用超，规，程其日厂处市范中我，常家理感的。觉理工的问受企得货忙作资题到业碌下、逐金的干，的一验渐达，净同步货工得到利也时中要作心存索是也的，做应货希，让的细使手的决望供就节我。稳不我货也的是我定能拖商要有生们。泥够觉调明活的虽带切得确变整工然切水x好的得作这x，实x自规格于超样但实定外已细保市做却的的;节证是不到心充处一啦会的实态见库个。把，。真存值工多功得量作想，，信上办所但赖的法以的也情，必是合绪加须导作带倍认伙致到付真我伴私出仔们。下，细再店。尽。库说于自存一私已下量，最过“她大大私关努”、心力。商员品工周的转每缓一慢件的事直，接每原次因下之班一总。不忘问一下家远的员工是否有人结着伴回家。我们有如此好的店长真是上天对我们的眷顾!
图1-T-4
整合创新
[答案] (1)1.2 V (2)-2.56×10-19 J (3)-1.92×10-19 J [解析] (1)匀强电场的电场强度为 E=������������=5×120-2 V/m=40 V/m b、c 两点等势,a、c 间电势差为 Uac=Uab=Edab=40×0.03 V=1.2 V. (2)B 板电势为零,a 点的电势 φa=EdaB=40×0.04 V=1.6 V 一个电子在 a 点具有的电势能为 Ep=-eφa=-1.6×10-19×1.6 J=-2.56×10-19 J. (3)一个电子从 a 点沿斜边移到 c 点时,静电力做功为 W=-eUac=-1.6×10-19×1.2 J=-1.92×10-19 J.
()
D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能
图1-T-1
整合创新
[答案] C [解析] 根据两个等量异种点电荷A和B电场特点可知,EM小于EN,选项A错误;根 据带负电的试探电荷仅受静电力作用的运动轨迹可知,B点电荷一定带正电,M 点电势小于N点电势,此试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,选项B、 D错误,选项C正确.
整合创新
例1 如图1-T-1所示,真空中有两个等量异种点电荷A和B,一带负电的试探电荷
仅受静电力作用,在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示.M、N是轨迹上的
两点,MN连线与AB连线垂直,O为垂足,且AO>OB.设M、N两点的场强大小分别
为EM、EN,电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是 A.EM大于EN B.φM大于φN C.B点电荷一定带正电
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2020_2021学年高中物理第一章静电场7静电现象的应用课件新人教版选修3_1
A.Ea最大 C.Ec最大
B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec
【解析】选C。静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球上感应电荷产生 的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消。c点离带 电的细杆MN最近,带电的细杆MN在c点产生的场强最大,则金属球上感应电荷在c 点产生的场强最大,即Ec最大。故选C。
B.1∶10 1∶10
C.10∶1 1∶1
D.无法确定
【解析】选A。由于 aA FA EA 1 ,所以aA∶aB=1∶10。由于导体在静电平
aB FB EB 10
衡时各处电势相等,所以把电荷移到无限远处,两次电场力做的功相同,所以
WA∶WB=1∶1。所以B、C、D错误,A正确,故选A。
2.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图 所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别 为Ea、Eb、Ec,三者相比 ( )
【生产情境】 电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使输 电线间的电势差逐渐变小,直到最后使人体的电势与输电线电势相等。 探究: (1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险? (2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生? (3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服,有什么作用?
情境·模型·素养
【生活情境】 2020年,由于新冠病毒疫情影响,大家出门要戴口罩。医用口的物理碰撞阻隔作用的基础上,增加了静电吸附 作用,吸附可简化为如下过程:某根经过驻极处理后的滤材纤维,其两侧分别 带有正负电荷,可吸附带不同电荷的污染物颗粒,某带负电的颗粒物在图中A 点时的速度方向如图所示,在很短时间内被吸附到纤维附近的B点,忽略空气 的作用力。
高中物理第一章静电场(含解析)新人教版选修
第一章静电场重点1：电荷守恒定律库仑定律【要点解读】1．库仑定律适用条件的三点理解（1）对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离。
（2）对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布。
（3）不能根据公式错误地推论：当r→0时，F→∞。
其实，在这样的条件下，两个带电体已经不能再看成点电荷了。
2．应用库仑定律的四条提醒（1）在用库仑定律公式时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值。
（2）作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。
（3）两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。
（4）库仑力存在极大值，由公式12q qF kr可以看出，在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大。
【考向1】电荷守恒定律和库仑定律【例题】两个分别带有电荷量为-Q和+3Q的相同金属球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．现将两球相互接触后固定在相距为0.5r的两处，则两球间库仑力的大小为（）A．43F B．34F C．112F D．12F【答案】A【名师点睛】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．注意两电荷接触后各自电荷量的变化，这是解决本题的关键。
重点2 电场强度电场线【要点解读】1．电场强度三个表达式的比较2．电场的叠加（1）叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。
（2）运算法则：平行四边形定则。
3．计算电场强度常用的五种方法（1）电场叠加合成法。
（2）平衡条件求解法。
（3）对称法。
（4）补偿法。
（5）等效法。
【易错提醒】（1）电场强度为矢量，在叠加时易忽略场强的方向。
（2）在点电荷形成的电场中，易把场源电荷和试探电荷混淆。
（3）应用UEd计算场强时，误把d当作电场中两点的间距。
4．电场线的三个特点（1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处；（2）电场线在电场中不相交；（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。
2020_2021学年高中物理第一章静电场本章优化总结
(3)根据电势的定义式 φ＝Eqp判断：求得 A、B 两点的电势， 进行比较．计算时需将正负号一并代入．
专题二 电场的能的性质描述 1．电势的高低判断与计算： (1)根据电场线判断：沿着电场线方向电势降低．这是判断 电势高低最常用、最直观的方法．(注意与电场强度大小的判断 的区别)．
(2)根据电势差的定义式 UAB＝WqAB＝φA－φB 判断：若 UAB>0， 则 φA>φB；若 UAB<0，则 φA<φB.
场中的四点，c、d 关于 PQ 连线的中垂线对称．一个 离子从 a 运动到 b(不计重力)，轨迹如图所示，则下列判断正确的是( )
A．P 带负电 B．c、d 两点的电场强度相同 C．离子在运动过程中受到 P 的吸引力 D．离子从 a 到 b，电场力做正功
解析：由电场线的方向可知选项 A 错误；c、d 两点电场强 度大小相同，但方向不同，选项 B 错误；离子所受电场力的方 向应该指向曲线的凹侧，故可以判断出离子在运动过程中受到 P 电荷的吸引力，选项 C 正确；离子从 a 到 b，电场力做负功，选 项 D 错误．
专题整合提升专题一Fra bibliotek电场的力的性质描述
1．电场强度的三个表达式：
公式 E＝Fq
E＝kQr2
E＝Ud
适用 任何电 范围 场
真空中点电荷的电场
匀强电场
定义式，点电荷电场强度的决定式，Q d 为沿电场方向
说明 q 为试 为场源电荷，E 表示跟场源电 上电势差为 U 的
探电荷 荷相距 r 处的电场强度 两点间的距离
4．静电场中的平衡问题 (1)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑力实质上 就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力．在解题中 要注意力学规律的应用及受力分析． (2)明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平 衡问题，其中仅多了一个电场力而已．
专题二 电场的能的性质描述 1．电势的高低判断与计算： (1)根据电场线判断：沿着电场线方向电势降低．这是判断 电势高低最常用、最直观的方法．(注意与电场强度大小的判断 的区别)．
(2)根据电势差的定义式 UAB＝WqAB＝φA－φB 判断：若 UAB>0， 则 φA>φB；若 UAB<0，则 φA<φB.
场中的四点，c、d 关于 PQ 连线的中垂线对称．一个 离子从 a 运动到 b(不计重力)，轨迹如图所示，则下列判断正确的是( )
A．P 带负电 B．c、d 两点的电场强度相同 C．离子在运动过程中受到 P 的吸引力 D．离子从 a 到 b，电场力做正功
解析：由电场线的方向可知选项 A 错误；c、d 两点电场强 度大小相同，但方向不同，选项 B 错误；离子所受电场力的方 向应该指向曲线的凹侧，故可以判断出离子在运动过程中受到 P 电荷的吸引力，选项 C 正确；离子从 a 到 b，电场力做负功，选 项 D 错误．
专题整合提升专题一Fra bibliotek电场的力的性质描述
1．电场强度的三个表达式：
公式 E＝Fq
E＝kQr2
E＝Ud
适用 任何电 范围 场
真空中点电荷的电场
匀强电场
定义式，点电荷电场强度的决定式，Q d 为沿电场方向
说明 q 为试 为场源电荷，E 表示跟场源电 上电势差为 U 的
探电荷 荷相距 r 处的电场强度 两点间的距离
4．静电场中的平衡问题 (1)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑力实质上 就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力．在解题中 要注意力学规律的应用及受力分析． (2)明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平 衡问题，其中仅多了一个电场力而已．
高中物理 第一章 静电场章末小结课件 新人教版选修31
• (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达 PS界面时离D点多远？
• (2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹。
• (3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
规范解答：带电粒子穿过界面 MN 时偏离中心线的距离， 即侧向位移：
y1＝12at2＝12mqUd(vL0)2＝0.03m 带电粒子离开电场时的速度即穿过 PS 进入点电荷电场的 速度： vx＝v0＝2×106m/s；vy＝at＝qUL/mdv0＝1.5×106m/s v＝ v2x＋v2y＝2.5×106m/s 此时的速度方向与水平方向成 θ 角 tanθ＝vvxy＝34
• [特别提醒]场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势 为零的点，场强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零 的点，场强不一定为零，电势一定为零。
•
(甘肃天水市一中2013～2014学年高二上学
期期末)如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电
场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用
进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，(设界面PS右边
点电荷的电场分布不受界面的影响)，已知两界面MN、PS相
距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线
上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放
置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k＝
9.0×109N·m2/C2)
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第一章
静电场
1.1.1 集合的概念
第一章 章末小结
1.1.1 集合的概念
1
知识结构
2
规律方法
4 考题探析
3 触及高考
2020_2021学年新教材高中物理第一章静电场的描述第一节静电现象课件
提示：①C 移近导体 A，两侧金属箔片都张开； ②两侧金属箔片仍张开，但张角变小； ③导体 A、B 接触，两侧金属箔片都闭合。
(2)带正电的导体 A 与不带电的导体 B 接触，使导体 B 带上了什么电荷？ 在这个过程中电荷是如何转移的？
提示：正电荷，在这个过程中，有电子从导体 B 转移到导体 A，导体 B 中电子数量减少，因此带正电。
科学探究 的过程。
一、各种起电方式 1．填一填 (1)两种电荷的性质：同种电荷相互_排__斥__，异种电荷相互_吸__引__。 (2)物体带电的三种方法：__摩__擦__起__电___、__感__应__起__电__、_接__触__起__电__。 (3)静电感应：由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷_重_新__分__布__的现象。
二、元电荷、电荷守恒定律
1．填一填 (1)电荷量：物体所带电荷数量的_多__少__叫作电荷量，常用符号 Q 或 q 表示，
其国际单位是_库__仑__，简称库，符号为__C__。 (2)元电荷：科学实验发现电__子___所带的电荷量最小，且其他带电体所带电荷
量是电子或质子电荷量的__整__数__倍_，人们把一个电子(或质子)所带电量的绝 对值叫作元电荷，用 e 表示，在计算中通常取 e＝_1_._6_0_×__1_0_－_19___ C。
解析：M 向 P 靠得越近，M 中的自由电子受到 P 的排斥力越大，两端的感应 电荷越多，根据电荷守恒定律，M 两端将出现等量的异种电荷，B 错误。 答案：B
三、静电现象的解释
1．填一填 (1)摩擦起电
当两个物体互相摩擦时，使一个物体中的一些原子的电子获得了__能__量__，挣 脱了原子核的_束__缚__，转移到了另外一个物体上。如玻璃棒与丝绸摩擦时， 玻璃棒容易失去电子而带正电，丝绸因有了__多__余__电__子___而带负电。 (2)感应起电 当一个带电体靠近导体时，导体中的自由电子会向_靠__近__或远离带电体的地 方移动。使导体靠近带电体的一端带_异__种__电荷，远离带电体的一端带_同__种__ 电荷，这种现象叫作_静__电 ___感__应___。利用静电感应使金属导体带电的过程叫 作感应起电。
高中物理第一章静电场本章小结课件新人教版选修31
(6)电场线(等势面)确定场强方向,电场线疏密定性确定场强大小.
第三页，共15页。
专题
(zhuān
tí)一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuāntí)
三
2.确定电势的思路
(1)定义式:φ=
p
(2)电势与电势差的关系:UAB=φA-φB.
(3)电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电
(1)根据电场力的功与电势能的关系:电场力做的功等于电势能的减少
量,WAB=E pA-EpB.
(2)应用公式 WAB=qUAB 计算:
符号规定:所移动的电荷若为正电荷,q 取正值;若为负电荷,q 取负值;若
移动过程的始点电势 φ A 高于终点电势 φB,UAB 取正值;若始点电势 φA 低于终
点电势 φB,UAB 取负值.
在匀强电场中,管的水平部分长为 l1=0.2 m,离水
平地面的距离为 h=5.0 m,竖直部分长为 l 2=0.1 m.
一带正电的小球从管的上端口 A 由静止释放,小
球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短,可不计)时没有能
量损失,小球在电场中受的静电力大小为重力的一半.求:
(1)小球运动到管口 B 时的速度大小;
C.q1 的电荷量小于 q2 的电荷量
D.q1 在 A 点的电势能小于 q2 在 B 点的电势能
第七页，共15页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuān
tí)三
解析:由于将 q1、q2 移到无穷远过程克服电场力做的功相等,则 q1 在 A
点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能,选项 D 错误.由于电场力做负功,则电场
第三页，共15页。
专题
(zhuān
tí)一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuāntí)
三
2.确定电势的思路
(1)定义式:φ=
p
(2)电势与电势差的关系:UAB=φA-φB.
(3)电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电
(1)根据电场力的功与电势能的关系:电场力做的功等于电势能的减少
量,WAB=E pA-EpB.
(2)应用公式 WAB=qUAB 计算:
符号规定:所移动的电荷若为正电荷,q 取正值;若为负电荷,q 取负值;若
移动过程的始点电势 φ A 高于终点电势 φB,UAB 取正值;若始点电势 φA 低于终
点电势 φB,UAB 取负值.
在匀强电场中,管的水平部分长为 l1=0.2 m,离水
平地面的距离为 h=5.0 m,竖直部分长为 l 2=0.1 m.
一带正电的小球从管的上端口 A 由静止释放,小
球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短,可不计)时没有能
量损失,小球在电场中受的静电力大小为重力的一半.求:
(1)小球运动到管口 B 时的速度大小;
C.q1 的电荷量小于 q2 的电荷量
D.q1 在 A 点的电势能小于 q2 在 B 点的电势能
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专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuān
tí)三
解析:由于将 q1、q2 移到无穷远过程克服电场力做的功相等,则 q1 在 A
点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能,选项 D 错误.由于电场力做负功,则电场
高中物理第1章静电场章末小结课件新人教版选修3
3．场强的叠加 多个电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存在时在该点产生 的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。由于电场强度是矢量，求合场强需用 平行四边形定则。
(2017·陕西省西安中学高二上学期期末)如图，一半径为 R 的圆盘
上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d
(1)求粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 OR 的距离多远？ (2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹并指出各段运动的性质。 (3)确定点电荷 Q 的电性并求其电量的大小。
解析： (1)设粒子从电场中飞出的侧向位移为 h，穿过界面 PS 时偏离中心 线 OR 的距离为 Y，则侧向位移
h＝12at2＝2qmUd(vL0)2＝2×101－01－02×0×3000.08×(2×0.01806)2m＝0.03m＝3cm (2)第一段是类平抛运动，第二段是匀速直线运动，第三段是匀速圆周运动， 轨迹如下图所示。
点评：明确“b点处的场强为零”的准确含义是解题的关键。
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能(为正值)越大，负检 验电荷的电势能(为负值)越小。 离场源负电荷越近，电势越低，正检验电荷的电势能(为负值)越小，负检 验电荷的电势能(为正值)越大。
及试探电荷无关
素 无关
试探电荷无关
有关
联 匀强电场中 UAB＝φA－φB＝Ed；电势沿电场强度方向降低得最快； 系 φ＝Eqp，UAB＝WqAB；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
[特别提醒]场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场 强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一 定为零。
2020_2021学年高中物理第一章静电场阶段提升课
第一章知识体系·思维导图考点整合·素养提升考点电场强度、电场线、电势、电势能1.了解电场强度和电场线:(1)电场的物质性。
(2)电场强度定义。
(3)引入电场线的意义。
2.电场及电场强弱、方向的描述:情景特点电荷在周围产生的物质,对置于其中的电荷电场有电场力的作用电场强度、电场线形象地描述电场的强弱分布电势、电势能描述电场能的性质3.电场的关键词转化:【典例1】(2019·海南高考)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则(A.M点的电势比N点的低B.M点的场强大小一定比N点的大C.电子在M点的电势能比在N点的低D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大【解析】选C。
电势沿电场的方向降低,A错误;电子从M点向N移动时克服电场力做功,电势能增大,故电子在M点的电势能比在N点的低,选项C正确;因为一条电场线不能判断M、N两点的电场强度的大小,所以也不能判断电子在M点受到的电场力大小比在N点的大,选项B、D错误。
(2020·德阳高二检测)如图所示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一等势面上。
甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,已知乙粒子带正电。
那么下列判断正确的是( )A.甲粒子在b点的电势能比在c点小B.乙粒子在d点速度最大C.a、b两点电场强度相同D.d点电势比b点电势高【解析】选D。
由题图可知,甲粒子受到中心点电荷Q的引力,甲粒子从c到b的过程中电场力做负功,电势能增大,所以甲粒子在b点的电势能比在c点大,故A错误;乙粒子受到中心点电荷Q的排斥力,从a到d电场力做负功,动能减小,速度减小。
从d到b电场力做正功,动能增大,速度增大,所以乙粒子在d点速度最小,故B错误;a、b两点电场强度大小相等,方向不同,则电场强度不同,故C错误。
越靠近正点电荷Q电势越高,则d点电势比b点电势高,故D正确。
2020_2021学年新教材高中物理第一章静电场的描述第一节静电现象课件
【易错辨析】
(1)用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上。( × )
(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程。
(√)
(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷,说明通过摩擦
可以创造电荷。
(×)
(4)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的。
第一章 静电场的描述 第一பைடு நூலகம் 静 电 现 象
必备知识·自主学习
一、各种起电方式 【情境思考】
以上四个图,均发生了带电现象,物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?怎样使 物体带上电呢? 提示:物体带电是发生了电子的转移;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;可 以通过摩擦起电、感应起电和接触起电的方式使物体带电。
提示:(1)C移近导体A,两侧金属箔片都张开; (2)金属箔片仍张开; (3)A、B接触,金属箔片都闭合; (4)两侧金属箔片都张开。
【典例示范】 如图所示,当将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体AB时,枕形导体上的电 荷移动情况是 ( ) A.正电荷向B端移动,负电荷不移动 B.带负电的电子向A端移动,正电荷不移动 C.正、负电荷同时分别向B端和A端移动 D.正、负电荷同时分别向A端和B端移动
2.在发生正、负电荷产生或湮没的过程中,电荷的代数和不变,所以电荷守 恒定律的另一种表述是:一个与外界没有电荷_交__换__的系统,电荷的代数和保 持_不__变__。
四、静电现象的解释 1.摩擦起电的实质是_电__子__从一个物体转移到另一个物体。 2.静电感应的实质是_电__荷__从导体的一部分转移到另一部分。 3.电荷既不能被_创__造__,也不能被_消__灭__,只是发生了转移。
【解析】选B。金属导电的实质是自由电子的移动,即枕形金属导体中的自由电 子向A端移动,正电荷不移动。故B正确,A、C、D错误。
高中物理 第一章 静电场本章优化总结课件 新人教版选修3-1
匀减速直线运动，设运动时间为 t，水平加速度大小为 a，
水平方向有 L＝12at2①
竖直方向有 h＝12gt2②
根据牛顿第二定律得 qE＝ma③ 由①②③得 E＝mqghL
竖直方向上 v2＝2gh
小球落地时动能 Ek＝12mv2＝mgh.
答案：mgh
mgL qh
电场中的功能问题
带电的物体在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动 能和重力势能等．因此涉及与电场有关的功和能的问题可用 功和能的观点来快速简捷的处理．因为功与能的观点既适用 于匀强电场，又适用于非匀强电场，且使用的同时不需考虑 中间过程．
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.为了保证
当细线与竖直方向的夹角为 60° 时，小球处于平衡状态，则
匀强电场的场强大小可能为(ACD)
mgtan 60° A. q
mgcos 60° B. q
mgsin 60° C. q
mg D. 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 向与细线拉力方向垂直时，电场力为最小，如图所示，则 Eq ＝mgsin 60°，得最小场强 E＝mgsinq 60°.所以，选项 A、C、 D 正确．
解析：因为 B 静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上且恰与 A 等高，设 A、B 之间的水平距离为 L，绝缘支杆的长度为 h.
依据题意可得：tan 30°＝Lh， L＝tan h30°＝103 cm＝10 3 cm，
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