【南方新课堂 金牌学案】2016-2017学年高中物理选修3-1(粤教版)课件：1.6示波器的奥秘
2016-2017学年高二物理粤教版3-1 第一章 第11讲 静电与新技术 学案 含解析
第11讲静电与新技术[目标定位］ 1.了解静电的产生;了解现实生活中静电的应用。
2.知道如何防止静电的危害。
一、锁住黑烟在静电除尘装置中，高压电源的正、负极分别接到金属圆筒和管心的金属线上，它们之间有很强的电场,使空气分子被电离,电子在向着金属圆筒正极运动的过程中,附在空气中的尘埃上,使尘埃带负电，并被吸附到金属圆筒上.二、防止静电危害1.防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累。
通过工艺控制可以减少因摩擦而产生的静电。
调节空气的湿度也是防止静电危害的好办法.2。
避免静电积累的常用方法:静电接地、增加湿度，非导电材料的抗静电处理等.想一想干燥的冬季我们开门时，手指接触门把手时，会有针扎的感觉，这是静电现象,我们有什么办法可以防止吗?答案为了避免静电击打，可用小金属器件、棉抹布等先碰触大门、门把可消除静电，再用手触及。
例为模拟空气净化过程，有人设计了如图1所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即f＝kv（k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中（)图1A。
尘粒最终一定都做匀速运动B。
电场对单个尘粒做功的最大值相等C.尘粒受到的电场力大小相等D.第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快答案B解析尘粒在两种装置中开始时都做加速直线运动，随着速度都增大，阻力增大，由于尘粒离板的距离不一样，不是所有尘粒都最终能达到匀速，A选项错误；电场力做功与路径无关,只与初、末位置电势差有关，所以两种装置中，电场力做功的最大值均为W＝Uq，B选项正确，D选项错误；乙图中电场为辐射状,所以越靠近筒边缘场强越小，尘粒受到的电场力越小，C选项错误，故选B.针对训练静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
20162017学年高中物理全一册粤教版选修33_1
第二章固体、液体和气体第四节液体的性质液晶第五节液体的表面张力A级抓基础1．以下属于液晶分子示用意的是( )解析：液晶排列有序，表现各向异性，因此选项中属于液晶分子示用意的是A.答案：A2．(多项选择)以下关于液体的微观结构说法正确的选项是( )A．液体分子的排列更接近于固体B．液体分子的排列更接近于气体C．液体表现出各向异性D．液体分子没有长期固定的平稳位置解析：液体分子排列接近于固体，但液体分子没有长期固定的平稳位置．答案：AD3．关于液晶，以下说法中正确的有( )A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳固的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的转变而转变D．液晶的光学性质不随外加电压的转变而转变解析：液晶的微观结构介于晶体和液体之间，尽管液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳固的；外界条件的微小转变都会引发液晶分子排列的转变，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素转变时，都会改变液晶的光学性质．4．咱们在河边会发觉有些小昆虫能静止于水面上，这是因为( )A．小昆虫的重力可忽略B．小昆虫的重力与浮力平稳C．小昆虫的重力与表面张力平稳D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对小昆虫产生一个向上的支持力，小昆虫的重力和支持力平稳解析：小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零；表面张力不是作用于小昆虫上的力，而是作用于液体表面层中的力．答案：D5．液晶在目前最要紧的应用方向是在________方面的应用．这方面的应用是利用了液晶的多种________效应．笔记本电脑的彩色显示器也是液晶显示器．在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而________，从而表现出光学________．某些物质在水溶液中能够形成________液晶，而这正是________的要紧组成部份．液晶已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点．答案：显示器光学定向排列各向异性薄片状生物薄膜B级提能力6．关于液晶的以下说法中正确的选项是( )A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐C．电子腕表中的液晶在外加电压的阻碍下，能够发光D．所有物质在必然条件下都能成为液晶解析：液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规那么，某些方向上杂乱；液晶本身不能发光；有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，有些物质溶解在适当的溶剂中，在必然的浓度范围内具有液晶态，不是所有物质都具有液晶态．因此选项A、C、D 错，选项B正确．答案：B7．(多项选择)液体和固体接触时，附着层表面具有缩小的趋势是因为( )A．附着层里液体分子比液体内部份子稀疏B．附着层里液体分子彼此作用表现为引力C．附着层里液体分子彼此作用表现为斥力D．固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子之间的引力强解析：液体表面分子比较稀疏，分子间的距离大于平稳距离r0，液面分子间表现为引力，因此液体表面具有收缩的趋势．8．缝衣针能静止于水面上，是因为( )A．针的重力可忽略B．针的重力与浮力平稳C．针的重力与表面张力平稳D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生一个向上的支持力解析：针静止在水面上是因针受到的合外力为零，表面张力不是作用于针上的力，而是产生于液体表面上的力，D项正确．答案：D9．在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸入液体中，现在天平平稳，如下图，现将左端液体下移使铁丝方才露出液面，则( )A．天平仍然平稳B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平稳被破坏，左端下降C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降D．以上说法都不对解析：铁丝在刚离开液面时，和液面之间形成一层膜，膜中分子密度小，分子稀疏，分子力表现为引力，对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降，C正确．答案：C10．(多项选择)以下现象中，哪些是液体的表面张力所造成的( )A．两滴水银相接触，当即会归并到一路B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C．用熔化的玻璃制成各类玻璃器皿D．水珠在荷叶上呈球形解析：用熔化的玻璃制成各类器皿，跟各类模型有关，并非表面张力造成的，故此题选A、B、D.答案：ABD11．两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半体积的水，另一个盛有一半体积的水银，将它们封锁起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，在如下图的四个图中(图中箭头指向地球中心，阴影部份为水或水银)：(1)水在玻璃球壳中散布的情形，可能是________图．(2)水银在玻璃球壳中散布的情形，可能是________图．说明理由．解析：①绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态．②水浸润玻璃，附着层有扩大的趋势；水银不浸润玻璃，附着层有收缩的趋势．③水和水银跟气体(空气或其他气体)接触的表面层都有收缩(使表面积最小)的趋势．答案：(1)C (2)B 理由观点析。
新课标粤教版3-1 选修三1.1《认识电场》 优秀教案3(重点资料).doc
第一章电与磁第1节有趣的静电现象教学目标1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念．2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律3．知道什么是元电荷．重难点：重点：静电产生的三种方式及原理、电荷守恒定律及电量平分原则难点：理解静电产生的本质——并没有创造电荷，而是电荷发生转移教学过程：一、电荷：1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷．②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷．2、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．3、电荷量：电荷的多少叫做电荷量．符号：Q或q 单位：库仑符号：C“做一做”验电器与静电计为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少，从18世纪起，人们经常使用一种叫验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出（图甲）。
如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计（图乙）问：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象？1、摩擦起电摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．特别是离核较远的电子受到的束缚较小。
当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。
实质：电子的转移．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．得到电子：带负电；失去电子：带正电问：摩擦起电有没有创造了电荷？生：没有，摩擦起电是带电粒子（如电子）从一个物体转移到另一个物体。
师：很多物质都会由于摩擦而带电，是否还存在其它的使物体起电的方式？在学习新的起电方式之前，我们先来学习金属导体模型。
[:学,科,网]金属导体模型也是一个物理模型P3（动画演示）自由电子：脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。
带正电的离子：失去电子的原子，都在自己的平衡位置上振动而不移动。
2、感应起电【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。
高中物理粤教版选修3-1学案：第一章 习题课电场能的性质
[目标定位］1、会分析带电粒子在电场中的运动特点。
2。
能求解电场力做的功和电场中的电势、电势能的变化、3。
会用等分法确定等势点,从而确定电场强度的方向。
一、电场线、等势线和运动轨迹例1 如图１所示,虚线ａ、ｂ、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( )图1A、带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B、带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C、带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Ｑ点时的小,比在P点时的大D。
带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小解析依照牛顿第二定律可得ｑE=ma,又依照电场线的疏密程度能够得出Ｑ、R两点处的电场强度的大小关系为E R〉ＥQ,则带电粒子在R、Ｑ两点处的加速度的大小关系为ａR＞a Q,故Ｄ项错误;由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用,只有动能与电势能之间的相互转化,则带电粒子的动能与电势能之和不变,故C 项错误;依照物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知,带电粒子在R处所受电场力的方向为沿电场线向右、假设粒子从Q向P运动,则电场力做正功,因此电势能减小,动能增大,速度增大,假设粒子从P向Q运动,则电场力做负功,因此电势能增大,动能减小,速度减小,因此A项正确,B项错误、答案A(1)速度方向沿运动轨迹的切线方向,所受电场力的方向沿电场线的切线方向或反方向,所受合外力的方向指向曲线凹侧。
(2)电势能大小的判断方法,①电场力做功:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加、②利用公式法:由E p A＝qφA知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大。
例2 如图２所示,O是一固定的点电荷,虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线,正点电荷q仅在电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处,然后又运动到ｃ处、由此可知()图２A、O为负电荷B、在整个过程中q的电势能先变小后变大ﻩﻩﻩﻩﻩﻩC、在整个过程中q的加速度先变大后变小Ｄ。
2015-2016学年高二物理粤教版选修3-1 学案：第一章 第3讲 电场强度
第3讲 电场强度[目标定位] 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种物质形态.2.知道电场强度的概念和定义式以及叠加原理，并会进行有关的计算.3.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布.一、电场1.电场：电荷周围存在的一种特殊物质，电荷间相互作用是通过电场发生的.2.静电场：静止的电荷周围存在的电场称为静电场.3.性质：电场的基本性质是对放入其中的电荷有作用力. 二、电场的描述1.试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.2.电场强度：在电场中同一点的点电荷所受电场力的大小与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度，简称场强.物理意义：表示电场的强弱和方向.定义式：E ＝Fq ，单位牛(顿)每库(仑)，符号N/C.方向：电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同.3.匀强电场：如果电场中各点的场强大小和方向都相同，这种电场叫做匀强电场.4.电场的叠加原理：如果在空间同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的电场强度等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理.想一想 这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义的物理量？它们都有什么共同点？答案 如加速度a ＝Δv Δt ；密度ρ＝MV 等.用比值定义的物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的另外两个物理量并无直接关系. 三、怎样“看见”电场1.电场线：在电场中画出一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致. 这样的曲线就叫做电场线.2.几种特殊的电场线熟记五种特殊电场电场线分布，如图1所示.图1想一想 在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗？答案 电场线是法拉第为了形象描述电场的强弱及方向而假想的，如果在每个地方都画上电场线也就无法对电场进行描述了.所以在相邻的两条电场线之间没画上电场线的地方也有电场.四、匀强电场1.定义：电场中各点电场强度大小相等、方向相同的电场.2.特点：(1)场强方向处处相同，电场线是平行直线.(2)场强大小处处相等，要求电场线疏密程度相同，即电场线间隔相等.一、对电场、电场强度的理解 1.对电场的几点说明(1)特殊物质性：电场是一种看不见摸不着但客观真实存在的特殊物质. (2)客观存在性：电荷周围一定存在电场，静止的电荷周围存在静电场.(3)桥梁纽带作用：电场是电荷间相互作用的桥梁，不直接接触就可以发生相互作用. 电荷间的相互作用是通过电场发生的，不是超距作用. 2.电场强度的理解(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.(2)电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同. (3)电场强度E ＝Fq决定于电场本身：①电场强度的大小是确定的，与该点放不放电荷、放入电荷的电荷量的大小均无关；②电场强度的方向是确定的，与放入该点的正试探电荷的受力方向相同，如果在该点放入负试探电荷，则场强方向与负试探电荷受力方向相反.例1 真空中O 点放一个点电荷Q ＝＋1.0×10－9 C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30cm ，M 点放一个点电荷q ＝－1.0×10－10C ，如图2所示.求：图2(1)q 在M 点受到的作用力； (2)M 点的场强；(3)拿走q 后，M 点的场强； (4)M 、N 两点的场强哪点大.答案 (1)大小为1.0×10－8 N ，方向沿MO 指向Q(2)大小为100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q (3)大小为100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q (4)M 点场强大解析 (1)电场是一种物质，电荷q 在电场中M 点所受的作用力是电荷Q 通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得F M ＝k Qq r 2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32N ＝1.0×10－8 N.因为Q 为正电荷，q 为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10N /C ＝100 N/C ，其方向沿OM 连线背离Q ，因为它的方向跟负电荷所受电场力的方向相反.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q 是否存在无关.故M 点的场强仍为100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q . (4)由E ∝1r2得M 点场强大.借题发挥 公式E ＝F q 中的q 是试探电荷的电荷量，所以E ＝Fq 不是场强的决定式；公式E ＝k Q r 2中的Q 是场源电荷的电荷量，所以E ＝k Qr2是点电荷场强的决定式. 针对训练 A 为已知电场中的一固定点，在A 点放一电荷量为q 的试探电荷，所受电场力为F ，A 点的场强为E ，则( )A.若在A 点换上电荷量为－q 的电荷，A 点场强方向发生变化B.若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷，A 点的场强将变为2EC.若在A 点移去电荷q ，A 点的场强变为零D.A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 答案 D解析 电场强度E ＝Fq 是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，A 、B 、C 均错误.故选D. 二、两个公式E ＝F q 与E ＝kQr2的对比1.公式E ＝F q 是定义式，适用任何电场，E 可以用Fq 来度量，但与F 、q 无关，其中q 是试探电荷.2.公式E ＝k Qr 2是点电荷场强的决定式，仅适用于点电荷的电场强度求解，Q 是场源电荷，E与Q 成正比，与r 2成反比.例2 (双选)真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处，放一个电荷量为q (q ≪Q )的点电荷，q 受到的电场力大小为F ，则A 点的场强为( ) A.F Q B.F q C.k q r 2 D.k Q r 2 答案 BD解析 E ＝F q 中q 指的是试探电荷，E ＝kQr 2中Q 指的是场源电荷，故B 、D 正确.三、电场强度的叠加1.电场强度是矢量，它遵循矢量的特点和运算法则.2.某空间中有多个电荷时，该空间某点的电场强度等于所有电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.3.可以根据对称性原理，灵活利用假设法、分割法等特殊方法进行研究.例3 如图3所示，真空中带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r ，则：图3(1)求两点电荷连线的中点O 处的场强；(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强如何. 答案 (1)8kQr2，方向由A 指向B(2)kQr2，方向与AB 连线平行，由A 指向B 解析 (1)如图甲所示，A 、B 两点电荷在O 点产生的场强大小相同，方向由A 指向B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度E A ＝E B ＝kQ ⎝⎛⎭⎫r 22＝4kQ r2.故O 点的合场强为E O ＝2E A ＝8kQ r 2，方向由A 指向B .(2)如图乙所示，E A ′＝E B ′＝kQr 2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O ′点的合场强E O ′＝E A ′＝E B ′＝kQr 2，方向与A 、B 的中垂线垂直，即E O ′与E O 同向.四、电场线的理解和应用 1.电场线的特点(1)起始于正电荷或无限远，终止于负电荷或无限远. (2)任意两条电场线不相交.(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的大小. 注意：电场线不是带电体运动的轨迹.2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下条件 (1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，且其他力的方向沿电场线所在直线. (3)带电粒子初速度的方向为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.例4 如图4所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是( )图4A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C.点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿电场线在B 点切线方向 答案 B解析 电场线的疏密反映了电场强度的大小，而加速度的大小关键是看电场力的大小.负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A 错；电场线越密的地方场强越大，由题图知E A ＞E B ，又因F ＝qE ，得F A ＞F B ，故B 正确；由a ＝Fm 知，a ∝F ，而F ∝E ，E A ＞E B ，所以a A ＞a B ，故C 错；负电荷在B 点受到的电场力的方向与B 点电场强度的方向相反，故D 错；故选B.借题发挥 带电粒子在电场中的运动轨迹，决定于粒子运动速度和受力情况，与电场线不一定重合.对电场强度的理解及应用1.下列说法中正确的是( )A.电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.场中某点的场强等于Fq ，但与检验电荷的受力大小及电荷量无关C.场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向D.公式E ＝F q 和E ＝k Qr 2对于任何电场都是适用的答案 B2. 如图5所示，在一带负电的导体A 附近有一点B ，如在B 处放置一个q 1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的电场力F 1大小为4.0×10－6 N ，方向如图，则B 处场强为多大？如果换用一个q 2＝4.0×10－7 C 的电荷放在B 点，其受力多大？此时B 处场强为多大？图5答案 200 N /C 8.0×10－5 N 200 N/C解析 由场强公式可得E B ＝F 1q 1＝4.0×10－62.0×10－8N /C ＝200 N/C ，因为是负电荷，所以场强方向与F 1方向相反.q 2在B 点所受电场力F 2＝q 2E B ＝4.0×10－7×200 N ＝8.0×10－5 N ，方向与场强方向相同，也就是与F 1反向.此时B 处场强仍为200 N/C 不变，方向与F 1相反.电场强度的矢量性 电场的叠加原理3. N (N >1)个电荷量均为q (q >0)的小球，均匀分布在半径为R 的圆周上，如图6所示，若移去位于圆周上P 点的一个小球，则圆心O 点处的电场强度大小为________，方向为________.(已知静电力常量为k )图6答案 大小为kqR2 沿OP 指向P 点解析 根据对称性可知，均匀分布在半径为R 的圆周上带电小球在圆心O 处的合场强E ＝0，那么移去位于圆周上P 点的一个小球后，圆心O 处的场强与P 点的小球所带电荷在圆心O 处产生的场强大小相等、方向相反，即大小为kqR2，方向沿OP 指向P 点.电场线的特点及应用4.(双选) 某静电场中的电场线如图7所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M 运动到N ，以下说法正确的是( )图7A.粒子必定带正电荷B.粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度C.粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D.粒子必带负电 答案 AC解析 做曲线运动的物体合力指向曲线的内侧，又因为粒子只受电场力，所以粒子带正电，A 正确；由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N 点加速度大，C 正确.(时间：60分钟)题组一 对电场及电场强度的理解1.(双选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是( )A.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B.电场是人为设想出来的，其实并不存在C.某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D.某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向 答案 AC解析 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用是通过电场产生的，不是假想的，故A 正确，B 错误；由E ＝Fq 得F ＝Eq ，当q 一定时，E 越大，F 越大，故C 正确；某点场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向，与负电荷受电场力的方向相反，故D 错误.2.在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左，则下列说法中正确的是( )A.当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左B.该点场强方向一定向右C.该点场强方向一定向左D.该点场强方向可能向右，也可能向左 答案 B解析 电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有B 正确.3. 在电场中的A 、B 两处分别引入不同的试探电荷q ，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图1所示，则( )图1A.E A ＞E BB.E A ＜E BC.E A ＝E BD.不能判定E A 、E B 的大小 答案 A解析 根据电场强度的定义式E ＝Fq，电场强度与图中图线的斜率相对应，故E A ＞E B ，A 项正确.4.真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9 答案 C解析 由点电荷场强公式有：E ＝k Q r 2∝r －2，故有E A E B ＝⎝⎛⎭⎫r B r A 2＝⎝⎛⎭⎫3r r 2＝9∶1，C 项正确.题组二 电场线的特点及应用5.(双选)关于电场线的性质，以下说法正确的有( ) A.电场线是正电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交 答案 BD解析 电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A 错误，B 正确.电场线的箭头方向表示场强的方向，C 错误.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同，若两条电场线相交，则在该点可以作出两条切线，表明该点的电场不唯一，这与实际不符，D 正确.故选B 、D. 6.下列各电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )答案 C解析 A 图中，A 、B 两点场强大小相等，方向不同；B 图中，A 、B 两点场强的方向相同，但大小不等；C 图中是匀强电场，则A 、B 两点场强大小、方向相同；D 图中A 、B 两点场强大小、方向均不相同.故选C.7.(双选) 某电场的电场线分布如图2所示，则( )图2A.电荷P带正电B.电荷P带负电C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.正检验电荷在c点的受到的电场力大于在d点受到的电场力答案AD解析电场线从正电荷出发，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b点的电场线比a点的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的场强大于d点的场强，所以正检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确；故选A、D.8. A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下，以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图3所示.则此电场的电场线分布可能是()图3答案 A解析从题图可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密.综合分析知，微粒是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.9.如图4所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()图4A.先变大后变小，方向水平向左B.先变大后变小，方向水平向右C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右答案 B解析等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到O 点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度应先由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示.由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿点A、O、B运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，故选B.题组三电场的叠加原理10.如图5所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷＋Q，则该点电荷＋Q应放在()图5A.A点B.B点C.C点D.D点答案 D解析由电场的叠加原理和对称性可知，＋q、－q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的电荷＋Q在O点的场强方向应与＋q、－q在O点的合场强方向相反，所以D正确.11.如图6所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为900 N/C，在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圆心处放一电荷量为10－9 C的正点电荷，则A处场强大小E A＝________ N/C，B处的场强大小E＝________ N/C.B图6答案 0 1.27×103解析 由E ＝k Q r 2，点电荷在A 处产生的场强E A ＝900 N /C ，方向向左，所以A 处合场强为零.点电荷在B 处产生的场强E B ＝900 N/C ，方向向下，所以B 处合场强为1.27×103 N/C. 题组四 综合应用12.在场强为E 的匀强电场中，取O 点为圆心，r 为半径作一圆周，在O 点固定一电荷量为＋Q 的点电荷，a 、b 、c 、d 为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷＋q 放在d 点恰好平衡时(如图7所示).图7(1)匀强电场场强E 的大小，方向如何；(2)检验电荷＋q 放在点c 时，受力F c 的大小、方向如何；(3)检验电荷＋q 放在点b 时，受力F b 的大小、方向如何.答案 (1)k Q r 2，方向沿db 方向 (2) 2 k Qq r 2，方向与ac 方向成45°角斜向左下 (3)2k Qq r 2，方向沿db 方向解析 (1)由题意可知：F 1＝k Qq r 2，F 2＝qE 由于F 1＝F 2，所以qE ＝k Qq r 2，E ＝kQ r 2 匀强电场方向沿db 方向.(2)检验电荷放在c 点：E c ＝E 21＋E 2＝2E ＝2k Q r 2所以F c ＝qE c ＝2k Qq r 2 方向与ac 方向成45°角斜向左下(如图所示).(3)检验电荷放在b 点：E b ＝E 2＋E ＝2E ＝2k Q r 2 所以F b ＝qE b ＝2k Qq r 2， 方向沿db 方向.。
高中物理粤教版选修3-1学案：第一章 习题课带电粒子在电场中的运动
［目标定位]1、加深对电场中带电粒子的加速和偏转的理解和应用、2、巩固用能量的观点解决电场力做功的问题、3、掌握电场中带电粒子的圆周运动问题的分析方法、一、带电粒子在电场中的直线运动例１如图1所示,水平放置的Ａ、B两平行板相距h,上极板Ａ带正电,现有质量为m、电荷量为＋ｑ的小球在B板下方距离B板为H处,以初速度v０竖直向上从B板小孔进入板间电场、图1(1)带电小球做何种运动?(2)欲使小球刚好打到Ａ板,Ａ、B间电势差为多少?解析(１)带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动,在电场中受重力和电场力作用做匀减速直线运动、(２)整个运动过程中小球克服重力和电场力做功,由动能定理得－mｇ(Ｈ+ｈ)－qU AB=0－＼f(１,2)m v错误!解得U AB=错误!未定义书签。
答案见解析(１)带电小球、带电油滴、带电颗粒等一些带电体的重力较大,在分析其运动情况时不能忽略其重力的作用。
(2)带电粒子在电场中做加速或减速直线运动时,若是匀强电场,可用动能定理或牛顿第二定律结合运动学公式两种方法分析求解;若是非匀强电场,只能用动能定理分析求解、二、带电粒子在电场中的类平抛运动例2长为L的平行金属板竖直放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴左极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从右极板边缘射出,射出时速度恰与右极板成30°角,如图２所示,不计粒子重力,求:图２(1)粒子末速度的大小;(2)匀强电场的场强;(３)两板间的距离、解析(1)粒子离开电场时,合速度与竖直方向夹角为3０°,由速度关系得合速度:v=错误!未定义书签。
＝错误!未定义书签。
,v ｙ=v 0tan ３0°＝3v ０３(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动,在竖直方向上:L ＝v ０ｔ,在水平方向上:v y ＝at ,由牛顿第二定律得:q Ｅ＝ｍa解得:Ｅ＝错误!未定义书签。
粤教版高中物理选修3-1课件第1章第7节
配粤教版 物理 选修3-1
【答案】A [根据等势面特点和正电粒子的运动轨迹， 易知电场为水平向右的匀强电场．在运动中电势能与机械能之 和保持不变，只有A正确．]
配粤教版 物理 选修3-1
知识梳理
一、电容器 由两个互相__靠__近__、彼此__绝__缘__的导体组成，其间可以填 充__绝__缘__物质；能够储存电荷和电场能．
配粤教版 物理 选修3-1
2．对电容的理解 电容器电容的定义式为 C＝QU，也可把此式进行变形，得 C ＝ΔΔQU.可理解为： (1)电容器的电容的大小：在数值上等于两极间电压为 1 V 时，电容器所带的电荷量； (2) 电 容 器 的 电 容 在 数 值 上 等 于 两 极 间 的 电 压 增 加 ( 或 减 少)1 V 时所需要增加(或减少)的电荷量； (3)所谓电容器的电荷量是指一个极板上所带电荷量的绝 对值．
A．1×10－8FB．2×10－8F C．4×10－8FD．8×10－8F 【答案】B
配粤教版 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理 选修3-1
平行板电容器的动态分析
1．讨论与电容器相关的各物理量的变化依据主要是三个： (1)平行板电容器的电容与极板距离 d，正对面积 S，电介 质的介电常数 εr 间的关系 C＝4επrkSd. (2)平行板电容器内部是匀强电场，E＝Ud . (3)电容器所带电荷量 Q＝CU.
配粤教版 物理 选修3-1
二、电容器的充、放电
内容
充电过程
放电过程
过程示意
内容
充电过程
电荷运动
正电荷向A板移动，负 电荷向B板移动
放电过程
正电荷由A板移向B板(或 负电荷由B板移向A板)
配粤教版 物理 选修3-1
物理新课堂同步粤教版选修3-1课时分层作业2 探究静电力+Word版含解析.doc
课时分层作业(二)探究静电力[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(共7小题，每小题6分)1．(多选)下列关于点电荷的说法，正确的是()A．点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型B．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，那么可视为点电荷C．球形带电体一定可以看做点电荷D．很大的带电体也有可能看做点电荷ABD[点电荷和质点类似，也是为了研究问题方便引进的一种理想化模型，当带电体的形状、大小对它们的相互作用影响可忽略时，带电体可看做点电荷，选项A、B、D正确．若球形导体的电荷不是均匀分布或线度对所研究问题有影响时，则不能认为电荷集中于球心看成点电荷，C错误．]2.为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图1-2-4所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是()图1-2-4A．电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B．电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C．电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D．电荷之间的作用力大小与距离无关A[根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出，电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近，偏角越大，说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确．]3．如图1-2-5所示，两个带电球，大球的电量大于小球的电量，可以肯定( )【导学号：52592009】图1-2-5A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等D [由题图可知，两个小球相互排斥，可判断：两个小球带同种电荷，A 、B 项错误；两球间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，C 错误，D 正确．]4.如图1-2-6所示，点电荷＋Q 固定，点电荷＋q 沿直线从A 运动到B .此过程中，两电荷间的库仑力是( )图1-2-6A ．吸引力，先变小后变大B ．吸引力，先变大后变小C ．排斥力，先变小后变大D ．排斥力，先变大后变小D [带电相同的小球受斥力作用；当小球沿直线从A 运动到B 的过程中．两电荷间的距离先减小后增加，由于电量保持不变，根据F ＝k q 1q 2r 2，电场力先增大后减小，故A 、B 、C 错误，D 正确．故选D.]5．(多选)如图1-2-7所示，同一直线上的三个点电荷q 1、q 2、q 3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知q 1、q 2间的距离是q 2、q 3间距离的2倍．下列说法正确的是( )图1-2-7A ．若q 1、q 3为正电荷，则q 2为负电荷B ．若q 1、q 3为负电荷，则q 2为正电荷C ．q 1︰q 2︰q 3＝36︰4︰9D ．q 1︰q 2︰q 3＝9︰4︰36ABC [三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”规律，即两边的电荷电性相同和中间的电性相反，判断电量大小关系时，距离远的电量大于距离近的电量，故A 、B 正确；根据库仑定律，依据矢量合成，则有：kq 1q 2r 212＝kq 1q 3r 213＝kq 2q 3r 223，已知q 1、q 2间的距离是q 2、q 3间的距离的2倍，所以q 1∶q 2∶q 3＝36∶4∶9，故C 正确，D 错误．]6.有一弹簧原长为L ，两端固定绝缘小球，球上带同种电荷，电荷量都是Q ，由于静电斥力使弹簧伸长了ΔL ，如图1-2-8所示．如果两球的电荷量均减为原来的一半．那么弹簧比原长伸长了( )图1-2-8A.ΔL 4B ．小于ΔL 4C ．大于ΔL 4 D.ΔL 2C [两球电荷量均减半，使其相互作用力减为原来的14；又因两球间距离减小，其相互作用力会增大，静电力会大于弹簧的弹力，即小球之间的作用力会大于原来的14，所以弹簧的伸长量要大于ΔL 4，故A 、B 、D 错误，C 正确．]7．设星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km 的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km 的地方相对于该星球无初速释放，则此电子粉尘( )A ．向星球下落B ．仍在原处悬浮C．推向太空D．无法判断B[均匀带电的球体可视为点电荷．粉尘原来能悬浮，说明它所受的库仑力与万有引力相平衡，即kQqr2＝GMmr2，可以看出r增大，等式仍然成立，故选B.]二、非选择题(1小题，8分)8．(8分)如图1-2-9所示，两个可视为点电荷的金属小球A、B质量都是m、电荷量都是＋q，连接小球的绝缘细线长度都是l，静电力常量为k，重力加速度为g.求：图1-2-9(1)连结A、B的细线张力大小；(2)连结O、A的细线张力大小．【解析】(1)以B为研究对象，B受到竖直向下的重力，以及竖直向下的库仑力，还有绳子竖直向上的拉力，所以：T AB＝mg＋kq2 l2.(2)以A、B组成的整体为研究对象，因为A、B两球之间的库仑力属于内力，所以可以将A、B看成一个整体，则整体受到重力和绳子的拉力作用处于平衡状态，所以T OA＝2mg.【答案】(1)k q2l2＋mg(2)2mg[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(共4小题，每小题6分)1.两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图1-2-10所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1 >θ2 ，则下列说法正确的是()图1-2-10A ．m 1 ＞ m 2B ．m 1 ＜ m 2C ．q 1 ＜ q 2D ．q 1 ＞ q 2B [m 1、m 2受力如图所示，由平衡条件可知m 1g ＝F cot θ1，m 2g ＝F ′cot θ2，根据牛顿第三定律可得F ＝F ′，则m 1m 2＝cot θ1cot θ2，因为θ1>θ2，所以m 1<m 2，从式子中可以看出两角度的大小关系与两电荷的带电量无关，故B 正确．]2. (多选)如图1-2-11所示，两质量分别为m 1和m 2、带电荷量分别为q 1和q 2的小球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)．若两小球恰在同一水平线上，那么( )图1-2-11A ．两球一定带异种电荷B ．q 1一定大于q 2C ．m 1一定小于m 2D ．m 1所受静电力一定大于m 2所受静电力AC [由题图可知，两球相互吸引，一定带异种电荷，相互作用的静电力一定等大反向，与电荷量、质量无关，故A 正确，B 、D 错误；由tan α＝F 库m 1g ，tan β＝F 库m 2g ，α>β可知，m 1<m 2，故C 正确．] 3.如图1-2-12所示，直角三角形ABC 中∠B ＝30°，点电荷A 、B 所带电荷量分别为Q A 、Q B ，测得在C 处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，则下列说法正确的是( )图1-2-12A ．A 带正电，Q A ∶QB ＝1∶8B ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶8C ．A 带正电，Q A ∶Q B ＝1∶4D ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶4B [要使C 处的正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A 带负电，B 带正电．设AC 间的距离为L ，则F B sin 30°＝F A ，即k Q B Q C (2L )2·sin 30°＝k Q A Q C L 2，解得Q A Q B＝18，故选项B 正确．] 4．(多选)如图1-2-13所示，MON 是固定的光滑绝缘直角杆，MO 沿水平方向，NO 沿竖直方向，A 、B 为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F 作用在A 球上，使两球均处于静止状态．现将A 球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A 、B 两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是( )【导学号：52592010】图1-2-13A ．A 、B 两小球间的库仑力变大B ．A 、B 两小球间的库仑力变小C ．A 球对MO 杆的压力变大D ．A 球对MO 杆的压力不变BD [对B 球受力分析，受重力Mg 、静电力F 1、杆对其向左的支持力N 2，如图：根据平衡条件有，x 方向：F 1sin θ＝N 2，y 方向：F 1cos θ＝Mg .由上述得到F 1＝Mg cos θ.由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小，sin θ变小，cos θ变大，由上式知，静电力F 1变小，故B 正确，A 错误；对A 、B 整体分析，水平杆对A 球的支持力等于两个球的重力之和，则大小不变， A 球对MO 杆的压力不变，故C 错误，D 正确．故选B 、D.]二、非选择题(2小题，共26分)5．(13分)“真空中两个静止点电荷相距10 cm ，它们之间相互作用力大小为9×10－4N.当它们合在一起时，成为一个带电量为3×10－8C 的点电荷，问原来两电荷的带电量各为多少？”某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q 1＋q 2＝3×10－8C ＝a (1)根据库仑定律：q 1q 2＝r 2k F ＝(10×10－2)29×109×9×10－4C 2＝1×10－15C 2＝b 以q 2＝b q 1代入(1)式得：q 21－aq 1＋b ＝0 解得q 1＝12()a ±a 2－4b ＝12()3×10－8±9×10－16－4×10－15C 根号中的数值小于0，经检查，运算无误，试指出求解过程中的问题，并给出正确的解答．【解析】 没有考虑两电荷的电性，实际上两电荷是异种电荷，有q 1－q 2＝3×10－8C ＝A ，q 1q 2＝10－15 C 2＝B ，则q 21－Aq 1－B ＝0由此计算可得：q 1＝5×10－8C ，q 2＝2×10－8C.【答案】 两电荷是异种电荷，两电荷的带电量大小分别为q 1＝5×10－8C ，q 2＝2×10－8C.6．(13分)三个带电量相同的正电荷Q ，放在等边三角形的三个顶点上，问：(1)在三角形的中心放置电量为多大的电荷，才能使中心的电荷受力为零？(2)电量为多大时使每个电荷受力都为零？【解析】 (1)由于放于顶点的电荷性质相同，电量多少相同，到三角形中心距离相等，由库仑定律可知，每个Q对中心电荷的库仑力大小相等且互成120°，故中心电荷只要电量不为零，受力均为零．(2)设边长为l ，在△ABC 中，中心O 到B (或A 或C )距离为r ，r ＝33l ，A 对B 的作用力和C 对B 的作用力的合力与q 对B 的作用力为一对平衡力．q 对B 点Q 的力F qQ ＝k qQ ⎝ ⎛⎭⎪⎫33l 2＝3k Qq l 2. C 处(A 处)Q 对B 处Q 的库仑力，F QQ ＝k QQ l 2＝k Q 2l 2，B 处Q 受A 、C 处Q 的库仑力的合力F 合＝2F QQ cos 30°＝3F QQ ＝3k Q 2l 2，由力的平衡条件知3k Qq l 2＝3k Q 2l 2，得q ＝33Q ，应为负电荷．【答案】 (1)任何带电量不为零的电荷均可以(2)－33Q经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。