高中物理第一章静电场静电现象的应用学案新人教选修
高中物理第一章静电场静电场学案新人教选修
1.10 《静电场》【学习目标】1.以电场线为主线展开复习,理解静电力、电场强度、电势能、电势、电势差等概念。
2.熟练掌握判断静电力性质、电场强度的大小和方向、电势高低、电势能大小的方法,并会运用这些概念和规律解决相关的物理问题。
3.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法和思维过程,提高解决综合问题的能力。
4.培养整理和应用知识的能力。
在深化知识的同时,注重归纳科学研究的思想方法,提高自身的思维能力和创造能力。
【知识导学】【三“点”探究】主题1:关于电场强度的公式问题:(1)本章有关电场强度的三个公式,分别是E=F/q、E=Kq/r2以及E=U/d,请说说三个公式中各字母表示的意义。
(2)从公式的适用条件谈谈你对三个公式的理解。
(3)三个公式都只能计算电场强度的大小,那么三种情形下电场强度的方向分别用什么方法来确定呢?主题2:电势与电势能情景:如图甲所示,为了描述地理位置的高低变化,人们设计出了“等高线”,通常在同一幅图中两条相邻的等高线之间的高度差是相等的,从图中可以看出等高线越密集的地方,表示高度下降得越快,也就是“坡度”越大。
问题:(1)我们常把电场中各点的电势与重力场中的高度类比,把等势面与等高线类比,参照图乙,你认为可把电场强度与什么量类比呢?等势面越密集的地方电场强度越大吗?从这个角度来讲,电场强度反映了什么意义?电场强度的大小跟电势的高低有联系吗?(2)质点在地势越高的位置重力势能越大,电荷也是在电势越高的位置电势能越大吗?(3)重力做正功和负功过程中,物体的重力势能分别如何变化?静电力做正功和负功过程中,电荷的电势能分别如何变化?主题3:电容器与带电粒子在电场中的运动问题:(1)电容器的电容跟哪些因素有关?如何保持电容器所带电荷不变?如何使电容器极板间电势差保持不变?(2)什么情形下带电粒子在电场中的运动轨迹才能沿着电场线?(3)处理带电粒子在匀强电场中的偏转运动的方法与处理平抛运动方法类似,但这两者又有哪些重要的不同之处呢?【拓展提升】拓展一、库仑定律与力学的综合应用1.如图所示,真空中 A、B 两个点电荷的电荷量分别为+Q 和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B 之间用绝缘的轻弹簧连接。
高中物理人教版选修3-1全册学案：第一章静电场第9讲静电现象的应用
静电现象的应用[目标定位] 1.知道什么是静电平衡状态，能说出处于静电平衡状态的导体中电场的特征.2.知道静电平衡状态下导体上电荷的分布规律.3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用．一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布1．静电平衡状态 发生静电感应现象时，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向移动的状态． 2．处于静电平衡状态下导体中电场的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部电场处处为0.(2)处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直．(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面．3．导体上电荷的分布特点(1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面．(2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷． 深度思考导体达到静电平衡状态后，导体内的电荷还在运动吗？答案 达到静电平衡后，自由电子没有定向移动，而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动．例1 长为l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图1所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P 处产生的电场强度大小等于________，方向为________．图1解析 导体棒在点电荷＋q 的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任何一点都有两个电场，即外电场：＋q 在该点形成的电场E 0；附加电场：棒上感应电荷在该点形成的电场E ′，达到静电平衡状态时E ′＝E 0.题中所求的即为E ′，于是我们通过上述等式转化为求E 0.于是E ′＝E 0＝kq ⎝⎛⎭⎪⎫R ＋l 22.E ′和E 0方向相反，方向向左．答案 kq (R ＋l 2)2向左(1)当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化时，感应电荷的分布会迅速变化，很快达到新的平衡．(2)静电平衡时，感应电荷产生的电场与外电场在导体内部的合场强为零．例2 如图2所示为一空腔球形导体(不带电)，现在将一个带正电的小金属球A 放入空腔中，当静电平衡时，图中a 、b 、c 三点的场强大小E 和电势φ的关系是( )图2A ．E a ＞E b ＞E c ，φa ＞φb ＞φcB ．E a ＝E b ＞E c ，φa ＝φb ＞φcC ．E a ＝E b ＝E c ，φa ＝φb ＝φcD ．E a ＞E c ＞E b ，φa ＞φb ＞φc解析 空腔球形导体在正电荷A 的电场中感应的结果如图所示，从电场线的疏密可确定a 点场强大于c 点场强，而b 点场强为零，故E a ＞E c ＞E b ，而沿着电场线电势降低，故φa ＞φb ＞φc ，D 选项正确．答案 D二、尖端放电和静电屏蔽1．所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷．这个现象叫做尖端放电． 2．把一个电学仪器放在封闭的金属壳(网)里，即使壳(网)外有电场，由于壳(网)内场强保持为零，外电场对壳(网)内的仪器也不会产生影响的现象叫静电屏蔽．3．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止：(1)尖端放电：①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失．(2)静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连．例3 如图3所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡状态后，则( )图3A．B的空腔内电场强度为零B．B不带电C．B的外表面带正电D．B的内表面带负电解析因为金属壳的外表面接地，所以外表面无感应电荷，只有内表面有感应电荷分布，且由于A带正电，则B的内表面带负电，D对，B、C错；B的空腔内有带正电的小球A产生的电场和金属壳内表面感应电荷产生的电场，由电场叠加知，电场线的方向由A指向B，所以空腔内电场强度不为零，A错．答案 D静电屏蔽的两种情况屏蔽外电场屏蔽内电场图示实现过程因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用最终结论导体内空腔不受外界电荷影响接地导体空腔外部不受内部电荷影响本质静电感应与静电平衡1．(静电平衡状态下导体的电场)如图4所示，一个带负电的金属球放在绝缘的支架上，处于静电平衡状态，金属球内部的场强大小为E1，若减少金属球的带电荷量，再次处于静电平衡状态后，金属球内部的场强大小为E2，则( )图4A．E2＜E1B．E2＞E1C．E2＝E1D．无法确定答案 C解析处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，选项C正确．2．(静电平衡状态下导体的电场和电荷的分布)(多选)如图5所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b是金属板右侧表面附近的两点，其中a到＋Q的距离较小，下列说法正确的是( )图5A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个金属板是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点的场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要大一些答案BCD解析金属板若不接地，右侧表面将感应出负电荷，左侧表面将感应出等量正电荷．金属板接地，大地上的自由电子通过接地导线上移与正电荷中和，达到静电平衡时左侧表面不带电，整个金属板的电势与大地相同，都为零．所以选项A错误，选项B、C正确．金属板接地时，右侧表面上仍有感应负电荷，因a距Q较近，场强要大些；整个金属板是等势体，表面是等势面，电场线与等势面垂直，故a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面，方向相同，选项D正确．3．(静电防护和静电屏蔽的应用)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是( )A．铜丝编织的衣服不易拉破B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电场强度为零D．铜线电阻小，能对人体起到保护作用答案 C解析高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用金属丝网制成的高压作业服，相当于把人体用金属网罩起来．这样，外部电场就不会影响到人体，从而避免了感应电场对人体的伤害．故选项C正确.题组一静电的防止与应用1．(多选)下列措施中，属于防止静电危害的是( )A．油罐车后有一条拖在地上的铁链条B．小汽车上有一根露在车面上的小天线C．在印染厂中保持适当的湿度D．在地毯上夹杂0.05～0.07mm的不锈钢丝导电纤维答案ACD解析B选项属于防止静电屏蔽．2．某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看．为了使电视机不受干扰，可采取的办法是( )A．将电视机用一金属笼子罩起来B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地C．将高频热合机用一金属笼子罩起来D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地答案 D解析为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而将金属笼子接地具有屏蔽金属笼内电场的作用，故选项D 正确．3．下列与静电屏蔽无关的是( )A．避雷针的顶端做的很尖细B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成D．电视闭路线芯外常包有一层金属网答案 A解析避雷针是应用尖端放电的原理，其余三项均是利用了金属对内部的静电屏蔽作用．题组二静电平衡的理解4．处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零的原因是( )A．导体内部无任何电场B．外电场不能进入导体内部C．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合场强为零答案 D5.如图1所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开( )图1A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合答案 C解析由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，A、B的电势相等，选项A、B错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误．6．(多选)如图2所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰)，下列说法中正确的是( )图2A．M端的感应电荷越来越多B．导体内场强越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等答案AC解析离的越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，越会向左排斥，故N端带负电荷越多，M端带的正电荷也越多，故A正确；导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即感应电荷的场强和带电小球的场强等大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应电荷在M点产生的场强也大，故C正确，B、D错误．故选A、C.题组三静电平衡中电场线及电荷分布7．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是( )答案 A解析感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，故A 正确．8．(多选)一个不带电的空心金属球，在它的球内放一个正电荷如图所示，其电场分布正确的是( )答案CD解析空心金属球内放一正电荷，由于静电感应使金属球外表面带正电，球壳上达到静电平衡，内部场强为零，当金属球外表面接地时，对外具有屏蔽作用，故选项C、D正确．9．(多选)如图3所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则( )图3A．球壳内壁带负电B．球壳外壁带正电C．球壳外壁不带电D．若将接地线去掉再移去正电荷，球壳外壁带负电答案ACD解析球壳内正电荷产生电场，使球壳处于静电平衡状态，在球壳的内表面出现等量异种电荷，球壳的外表面出现等量同种电荷，当球壳接地时，不论内表面接地还是外表面接地，待稳定后球壳的电势必定为零．球壳的外表面无感应电荷，球壳外也没有静电场，这就是接地导体壳的静电屏蔽作用，故A、C选项正确．若将接地线去掉再移去球壳内正电荷时，球壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上，内壁不再带电．故D选项正确．10．(多选)如图4所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( )图4A．取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触D．使验电器A靠近B答案BCD解析A项中取电棒C先和B的内壁接触后，由于B的内壁本身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开；B项中可以使C球带电，从而使A带电；C项中用绝缘导线实际上是将验电器A和B连成了一个导体，A因接触而带电；D项中是感应起电．所以B、C、D项正确．11．(多选)如图，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是( )答案AC解析处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，导体内表面没有电荷，用导线连接之后，左边的金箔也是外表面，故A、C均正确，B错误．D选项中由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔片是闭合的．12．如图5所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，则：图5(1)当用导线将a、b连接起来时，导线中有无电流通过？若有，方向如何？(2)当用导线将a、c连接起来时，导线中有无电流通过？若有，方向如何？答案(1)无(2)有由a→c解析导体ab、cd处于静电场中，已达到静电平衡状态，ab、cd均各自为一个等势体，但因ab靠近正电荷，cd靠近负电荷，所以导体ab的电势要高于cd的电势，我们也可在正、负电荷之间画一条由左向右的电场线，也易判断导体ab的电势比导体cd的电势高．当用导线将a、c连接起来时，将会有电流从a流到c.当用导线将a、b连接起来时，无电流通过．。
高中物理第一章静电场静电现象的应用教学案新人教版选修
教学案9 静电现象的应用如图1所示，把一个不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动，从而使导体两端出现等量异号电荷．请思考下列问题：[问题1](1)自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方向如何？(2)自由电子能否一直定向移动？为什么？[要点提炼]1．处于静电平衡状态的导体，内部的电场场强处处为，该场强指的是．[问题2]1．导体内部有电场线吗？ 2．怎样理解导体内外电势变化的特点？[要点提炼]2．导体内部（有或没有）电场线，处于静电平衡状态的整个导体是个，它的表面是个。
[问题3]1．导体表面附近电场线应该怎样画？ 2．怎样理解导体外部的电场线的特点？[要点提炼]3．处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与这点的．[问题4]1．当导体处于静电平衡时，电荷在导体上如何分布？内部是否还有电荷？2．形状不规则的带电体，表面上各处的电荷分布有啥特点？其附近场强是否相等？[要点提炼]4．处于静电平衡状态的导体，内部（有或没有）电荷，电荷只分布在；越尖锐的位置电荷密度。
电场线越。
[问题设计]1．避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，如图2所示，其原理是什么？2．图3所示，处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零，若导体是空心的，则空心部分的场强怎样？静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？[要点提炼]1．尖端放电不是导体尖端失去电荷，而是与导体尖端的电荷符号相反的粒子被到尖端，尖端上的电荷被．2．导体壳或金属网罩(无论接地与否)可以把外部电场屏蔽，使其内部不受的影响．例1处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是( )A．导体内部无任何电场B．外电场不能进入导体内部C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零针对训练如图4所示，在孤立点电荷＋Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态，若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内做出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示电场线，要求严格作图)．若Q距圆盘圆心为r，则圆盘上的感应电荷产生的电场强度？例2如图5所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( )A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触D．使验电器A靠近B例3下列实验中，验电器的金属箔片会张开的是( )学案9 静电现象的应用《答案》一、静电平衡状态下导体的电场[问题1]（1）自由电子受到了外界电场的电场力作用，该电场力驱动自由电子向左定向运动。
高中物理第一章第7节静电现象应用教案新人教版选修31
7．静电现象的应用教材分析本节教材是电场知识的应用。
静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。
教学中要重视两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，这样才能做到不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解；二是重视实验和动画演示，使学生在理论和实际的结合中理解知识。
对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。
在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。
学情分析学生已经学习了电场的根本知识，了解了电场的力的性质和能的性质，具备了学习本节内容的知识根底。
同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。
但由于本节内容较抽象，学生的感性认识较少，一些结论也较难理解，学生对静电现象的认识往往只停留在外表，会给本节内容的学习带来一定的影响。
设计思路?静电现象的应用?是本章的难点内容，概念规律非常抽象。
学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。
克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。
本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
培养学生学习物理的兴趣。
这也是新课改的重要内容。
本节教学设计的过程为：首先学生活动，对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。
最后通过例题稳固加深理解。
三维目标知识与技能1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态；2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体外表且内部场强处处为零；3．知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。
过程与方法1．培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力；2．掌握分析和综合等思维方法。
情感态度与价值观1．使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义；2．渗透具体问题具体分析的方法。
高中物理第一章静电场静电现象的应用学案设计新人教选修
7 静电现象的应用学习目标1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态.2.理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部电场强度处处为零.3.知道静电屏蔽及其应用.自主探究1.电场的重要性质是.2.导体的重要特征是.3.静电感应现象:4.静电感应现象的实质是5.尖端放电的原理是.6.尖端放电的原理有何应用?7.静电有哪些应用?8.哪些地方应该防止静电?合作探究一、静电平衡状态导体的电场1.静电平衡条件: .2.导体达到静电平衡特点:①.②.③.二、导体上的电荷分布特点如下:1. .2. .三、尖端放电1.解释: .2.应用: .四、静电屏蔽1.理解:处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度处处为零.因此,可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不再受外界电场的影响,这一现象称静电屏蔽.2.两种情况:①金属内部空间不受壳外部电场的影响;②接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响.(2)静电屏蔽的应用生活中我们见到的哪些带静电的现象是有益的?【例题】如图,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点,当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点处产生的电场强度的大小为多少?【练习与提高】如图所示,把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内,小球带不带电?课堂检测1.导体处于静电平衡,下列说法正确的是( )A.导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面C.导体内部没有电荷的运动D.以上说法均不正确2.在下列措施中,能将产生的静电尽快导走的是( )A.飞机轮子上搭地线B.印染车间保持湿度C.复印图片D.电工钳柄装有绝缘套3.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平衡后,下列物理量中等于零的是( )A.导体腔内任意点的电场强度B.导体腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量4.图为静电除尘器除尘原理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是( )A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电量越多的尘埃所受电场力越大5.一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10-8 C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8 C 的负电荷,使B球与球壳A内壁接触.如图所示,则A、B所带电荷量分别为( )A.Q A=1×10-8 C,Q B=1×10-8 CB.Q A=2×10-8 C,Q B=0C.Q A=0,Q B=2×10-8 CD.Q A=4×10-8 C,Q B=-2×10-8 C6.如图所示,在原来不带电的金属杆ab附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后( )A.a端的电势比b端的高B.b端的电势比d点的低C.a端的电势不一定比d点的低D.杆内c处电场方向由c指向b7.如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金属箔张开的是( )8.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是( )A.铜丝编织的衣服不容易拉破,所以用铜丝编织衣服B.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用9.如图所示,两个点电荷A和B,电荷量分别为q1=-9.0×10-9 C,q2=2.7×10-8 C,彼此相距r=6 cm,在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳,求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为θ的斜面在A下匀速下滑，若M=2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，则动摩擦因数μ为（）A．tanθ B．2tanθ C．12tanθ D．13tanθ2．法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电现象的应用》教学设计
人教版高中物理选修3-1第一章《静电现象的应用》教学设计教学设计7静电现象的应用本节分析本节是对静电感应的深入研究和具体应用．本节是这一章的难点，内容比较抽象，在生产生活中的涉及面广，但不是研究的重点．应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点，尖端放电现象，静电屏蔽现象是本节的难点．学好本节的关键是做好静电实验，但静电实验的成功率低，一旦实验失败，将影响到学生的理解．本节也准备了实验的实录，播放录像同样具有说服力，但需要引导学生分析失败的原因．学情分析学生在研究本节之前已接触过静电平衡，静电平衡是一个很快的过程，学生可能观察不到明显的现象，所以理论讲解显得尤为重要．更重要的是通过演示，让学生见识这种现象，明白其中的奥妙．本节不是高考内容，但是与生活息息相关．为了更好地提高学生应用能力，建议让学生积极参与实验．教学目标知识与技能1)知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态．2)理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部电场强度处处为零．3)知道静电屏蔽及其应用．过程与方法通过观察演示实验及对实验现象的分析，引导学生运用所学知识进行分析推理，培养学生分析推理能力．情感、态度与价值观通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的研究态度．教学重难点重点：静电现象的使用．难点：静电感到现象的解释．教学方法推理归纳法、问题解决法、实验法．教学准备验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干等．教学设计（设计者：XXX）教学过程设计首要教学过程教学设计问题引入】1.什么是静电感到现象？静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象.2.静电感到现象的实质是什么？一、引入新课导体中的自由电荷受到电场力的作用而定向移动是产生静电感应的原因.3.如图所示，在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？积极思考，主动尝试探究.教师活动学生活动三种情况均带负电1.金属导体的特征学生根据问题设由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子构成.2.静电感应现象2、新课教学一)静电平XXX状态下导的电场强度有影响吗？体的电场使空间电场重新分布.问题2：是什么作用使金属内的电子定向移动的？此移动一直进行吗？问题1：在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点计，自力推导.源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动，导体内部电子达到稳定后不再移动.问题3：金属导体内部有电场吗？开始的时候有电场存在，使电荷定向移动，达到稳定后内部不再有电场，这种状态叫静电平衡态.学生充分举行讨论，参考解决上面问题的方法得出结论.采取报告法给学生讲明白.3.静电平衡状态：导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态.4.静电平衡状态下导体的特点1)内部电场强度处处为零(不为零则自由电子将继续移动直至合电场强度为零)2)导体中没有自由电荷定向移动3)净电荷分布在导体表面实验证明：XXX圆筒实验.4)导体表面附近电场线与表面垂直实际证明：中性导体带电后，由于同种电荷相互排斥，净电荷只能漫衍在表面.反证法：若内部有自由电荷，则内部电场强度不为，导体就不是处于静电平衡状态.设计企图：经由过程这一个活动，让学生晓得静电平衡的原理．)提出问题】二)导体上的电荷分布不管导体从前是否带有电荷，当导体处在静电平衡时，它都有什么特征？1.处于静电平衡状态的导体，内部无电荷，电荷只分布在培养学生的观察能力.外部.2.处于静电平衡状态的导体，表面电荷的分布规律为越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷.演示实验】如图，把导体安放在绝缘支架上，并使导体带电．然后用带绝缘柄的验电球P接触它的A点，再与验电器接触。
高中物理第一章静电场1_7静电现象的应用学案无答案新人教版选修31
第七节 静电现象的应用【教学三维目标】1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态2．理解静电平衡时，净电荷只散布在导体表面且内部场强处处为零3．知道静电屏蔽及其应用【重点难点】静电平衡状态电场中导体的特点【教学方式】推理归纳法、问题解决法、实验法【教具准备】验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干【教学进程】(一)温习提问一、什么是静电感应现象？二、静电感应现象的实质是什么？3、在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？ (二)新课教学一、电场中的导体一、金属导体的特征：由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成2、 静电感应现象问题：在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗？是什么作用使金属内的电子定向移动的？此移动一直进行吗？金属导体内部有电场吗？答：使空间电场从头散布源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动静电平衡状态3、 静电平衡：（1）概念：发生静电感应时，导体内的自由电子受到电场力作用而定向移动，使导体中的正负电荷从头散布，这时感应的正负电荷产生的附加电场的场壮大小等于外电场，方向相反，使得导体中的合场强为零。
导体内的自由电荷再也不定向移动的状态，叫做静电平衡状态。
注意：①应当注意的是外电场既可以是匀强电场也可以是点电荷的电场。
若是是点电荷的电场，要注意不同点的场强往往不同，所以感应电场的不同点也就往往不同。
②金属导体成立静电平衡状态的时间是短暂的。
+ － － ＋ ＋ ＋ － + － － ＋ ＋ ＋－（2）条件：'0E E E +=内 =0。
(3)特点：①内部的电场处处为零。
即'0E E E +=内 =0。
②导体表面任何一点的场强方向都跟表面垂直，即电场线与导体表面垂直；③带电导体的静电荷只能散布在外导体表面上，且表面的电荷散布与表面弯曲半径有关，尖端部份电荷密度大，该处的场强也大；理论证明：中性导体带电后，由于同种电荷彼此排斥，净电荷只能散布在表面反证法：若内部有自由电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态 ④导体是一个等势体，表面是一个等势面二、静电屏蔽一、概念：静电感应可使金属网罩或金属内的场强为零，遮挡住了外界电场对它们的影响，这种现象叫静电屏蔽。
高中物理第一章静电场静电场学案新人教选修
1.10 《静电场》【学习目标】1.以电场线为主线展开复习,理解静电力、电场强度、电势能、电势、电势差等概念。
2.熟练掌握判断静电力性质、电场强度的大小和方向、电势高低、电势能大小的方法,并会运用这些概念和规律解决相关的物理问题。
3.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法和思维过程,提高解决综合问题的能力。
4.培养整理和应用知识的能力。
在深化知识的同时,注重归纳科学研究的思想方法,提高自身的思维能力和创造能力。
【知识导学】【三“点”探究】主题1:关于电场强度的公式问题:(1)本章有关电场强度的三个公式,分别是E=F/q、E=Kq/r2以及E=U/d,请说说三个公式中各字母表示的意义。
(2)从公式的适用条件谈谈你对三个公式的理解。
(3)三个公式都只能计算电场强度的大小,那么三种情形下电场强度的方向分别用什么方法来确定呢?主题2:电势与电势能情景:如图甲所示,为了描述地理位置的高低变化,人们设计出了“等高线”,通常在同一幅图中两条相邻的等高线之间的高度差是相等的,从图中可以看出等高线越密集的地方,表示高度下降得越快,也就是“坡度”越大。
问题:(1)我们常把电场中各点的电势与重力场中的高度类比,把等势面与等高线类比,参照图乙,你认为可把电场强度与什么量类比呢?等势面越密集的地方电场强度越大吗?从这个角度来讲,电场强度反映了什么意义?电场强度的大小跟电势的高低有联系吗?(2)质点在地势越高的位置重力势能越大,电荷也是在电势越高的位置电势能越大吗?(3)重力做正功和负功过程中,物体的重力势能分别如何变化?静电力做正功和负功过程中,电荷的电势能分别如何变化?主题3:电容器与带电粒子在电场中的运动问题:(1)电容器的电容跟哪些因素有关?如何保持电容器所带电荷不变?如何使电容器极板间电势差保持不变?(2)什么情形下带电粒子在电场中的运动轨迹才能沿着电场线?(3)处理带电粒子在匀强电场中的偏转运动的方法与处理平抛运动方法类似,但这两者又有哪些重要的不同之处呢?【拓展提升】拓展一、库仑定律与力学的综合应用1.如图所示,真空中 A、B 两个点电荷的电荷量分别为+Q 和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B 之间用绝缘的轻弹簧连接。
高中物理第一章静电场17静电现象的应用学案新人教版选修31
第7节静电现象的应用三维目标1.知识与技能：（1）知道静电平衡产生原理。
(2)知道静电平衡状态的特点。
(3)知道导体上的电荷分布。
(4)知道尖端放电和静电屏蔽。
做的功。
2.过程与方法：结合实物观察与演示，分析理解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3.情感、态度与价值观方面：通过分析生活的现象引导学生体会生活中的电现象，培养学生探究生活中事物的兴趣。
学习重点掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征。
学习难点应用经典平衡知识。
学习方法自主——探究——合作学习一、自主学习1. 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E'和原电场E在导体内叠加为，即E' E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
2.处于静电平衡状态下导体的特点：（1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为。
（2）处于静电平衡状态的整个导体是个，它的表面是个。
（3）导体外表面处场强方向必跟该点的表面。
3.尖端放电：专指尖端附近空气而产生气体放电的现象。
4.导体上的电荷分布：导体表面越尖锐的位置电荷越 ,凹陷的位置几乎电荷。
5.静电屏蔽：导体壳的表面“保护”了它所包围的区域，使之不受导体壳外表面上的或的影响，这种现象称为静电屏过程学习过蔽。
二、合作探究1、处于静电平衡状态下导体的特点发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E'和原电场E在导体内叠加为零，即E'=E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
特点：（1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
（2）处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。
（3）导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
2、导体上的电荷分布A实验：研究静电平衡时导体内部的电荷。
现象: 结论:B导体上的电荷分布：导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷。
C思考：如果空腔导体内有电荷，电场如何分布？3、尖端放电尖端放电：专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
高中物理第一章静电场静电现象的应用学案新人教选修
1.7 静电现象的应用【学习目标】1.通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道静电平衡的导体的特征。
2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、生产中的静电现象。
【知识导学】1.静电平衡的定义当导体内部各点的①合电场强度等于0时,导体内部的②自由电子不再发生③定向移动。
这时我们就说导体达到了静电平衡。
2.处于静电平衡的导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场处处为④零。
(2)处于静电平衡状态的导体,其外表面附近任何一点的电场强度方向必定与这点表面⑤垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个⑥等势体,它的表面是个⑦等势面。
3.静电平衡时导体上的电荷分布特点(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的⑧表面。
(2)在导体的外表面,越⑨尖锐的位置电荷的密度越大,⑩凹陷的位置几乎没有电荷。
4.尖端放电导体的尖端附近的电场很强,会使周围空气电离,电离产生的与导体尖端的电荷符号相反的粒子与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷,这种现象叫作尖端放电。
5.静电屏蔽由于导体壳内部的电场强度保持为零 ,壳外电场不会对壳内仪器产生影响,金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。
【三“点”探究】主题1:探究静电平衡阅读教材中“静电平衡状态下导体的电场”部分的内容,参看下图回答下列问题。
(1)如图甲所示,为什么金属导体在电场E0中会有电荷定向移动?把绝缘体也放入电场E0中也会有电荷定向移动吗?(2)如图乙所示,当导体ABCD的两面分别聚集正负电荷时,会出现什么结果?(3)如图丙所示,为什么处于静电平衡的导体内部电场处处为零?导体内自由电子是否会一直定向移动?(4)用什么方法可以证明处于静电平衡状态的导体的外表面附近任何一点的电场强度必定与这点表面垂直?主题2:导体上电荷的分布阅读教材中“导体上电荷的分布”的相关内容,试回答处于静电平衡的导体上电荷的分布情况有什么特点。
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1.7 静电现象的应用【学习目标】1.通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道静电平衡的导体的特征。
2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、生产中的静电现象。
【知识导学】1.静电平衡的定义当导体内部各点的①合电场强度等于0时,导体内部的②自由电子不再发生③定向移动。
这时我们就说导体达到了静电平衡。
2.处于静电平衡的导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场处处为④零。
(2)处于静电平衡状态的导体,其外表面附近任何一点的电场强度方向必定与这点表面⑤垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个⑥等势体,它的表面是个⑦等势面。
3.静电平衡时导体上的电荷分布特点(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的⑧表面。
(2)在导体的外表面,越⑨尖锐的位置电荷的密度越大,⑩凹陷的位置几乎没有电荷。
4.尖端放电导体的尖端附近的电场很强,会使周围空气电离,电离产生的与导体尖端的电荷符号相反的粒子与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷,这种现象叫作尖端放电。
5.静电屏蔽由于导体壳内部的电场强度保持为零 ,壳外电场不会对壳内仪器产生影响,金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。
【三“点”探究】主题1:探究静电平衡阅读教材中“静电平衡状态下导体的电场”部分的内容,参看下图回答下列问题。
(1)如图甲所示,为什么金属导体在电场E0中会有电荷定向移动?把绝缘体也放入电场E0中也会有电荷定向移动吗?(2)如图乙所示,当导体ABCD的两面分别聚集正负电荷时,会出现什么结果?(3)如图丙所示,为什么处于静电平衡的导体内部电场处处为零?导体内自由电子是否会一直定向移动?(4)用什么方法可以证明处于静电平衡状态的导体的外表面附近任何一点的电场强度必定与这点表面垂直?主题2:导体上电荷的分布阅读教材中“导体上电荷的分布”的相关内容,试回答处于静电平衡的导体上电荷的分布情况有什么特点。
主题3:尖端放电阅读教材中“尖端放电”部分的内容,回答下列问题。
(1)为什么导体尖端附近的空气容易发生电离?(2)“尖端放电”是不是导体尖端的电荷跑到空气中去了?(3)联系实际生产、生活,有什么地方利用和避免产生“尖端放电”?主题4:静电屏蔽阅读教材中的相关内容,回答下列问题。
(1)进行如图甲、乙所示的实验,当绝缘金属球d与带电验电器B的空心金属筒C外表面接触后再接触不带电验电器A,发现了什么现象?当绝缘金属球与带电验电器B的空心金属筒C内表面接触后再接触不带电验电器A,又发现了什么现象?从中可以得出什么结论?(2)静电屏蔽利用了导体的什么性质?实现静电屏蔽是不是一定要用密封的空心金属?【知识运用】1.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )。
A.云层中所带的电荷被避雷针通过导线导入了大地B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上解释都不正确2.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在其尾部都装有一条拖在地上的铁链。
关于铁链的作用,下列说法正确的是( )。
A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电3.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在一正电荷形成的电场中。
导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )。
A.A、B两点电场强度相等,且都为零B.A、B两点电场强度不相等C.感应电荷产生的附加电场E A<E BD.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动4.下列说法正确的是( )。
A.一定要用密闭的金属容器才能实现静电屏蔽B.金属网也能实现静电屏蔽C.在纸筒子外面包裹一层金属箔也能实现静电屏蔽D.带电作业的工人穿戴含有金属丝编织的衣服更安全【拓展提升】拓展一、静电平衡下的导体1.如图所示,一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为E A。
在A球球心与P点连线上放一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B。
当A、B同时存在时,根据电场强度叠加原理,P点的电场强度大小应为( )。
A.E BB.E A+E BC.|E A-E B| D .以上说法都不对拓展二、静电屏蔽的应用2.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示。
下列说法正确的有( )。
A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变D.A和B的位置都不变拓展三、静电平衡状态的导体特征的应用3.如图所示,水平放置的长为L的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点。
当导体棒达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度大小为 ,方向为。
【补充学习材料】【反思总结】高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）沿半径方向放在水平圆盘上用细线相连，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l．木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动至两物体刚好未发生滑动，ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．细线中的张力等于kmgB．是细线刚好绷紧时的临界角速度C．剪断细线后，两物体仍随圆盘一起运动D．当时，a所受摩擦力的大小为kmg2．如图所示，单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场两边界成θ=45°角。
线圈的边长为L、总电阻为R。
现使线圈以水平向右的速度v匀速进入磁场。
下列说法正确的是A．当线圈中心经过磁场边界时，N、P两点间的电压U= BLvB．当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力C．当线圈中心经过磁场边界时，回路的瞬时电功率D．线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程，通过导线某一横截面的电荷量3．如图所示，光滑直杆倾角为30°，质量为m的小环穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上，小环静止时，弹簧恰好处于竖直位置，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°。
整个过程中，弹簧始终处于伸长状态，以下判断正确的是A．弹簧的弹力逐渐增大B．弹簧的弹力先减小后增大C．杆对环的弹力逐渐增大D．拉力F先增大后减小4．下列说法正确的是A．汤姆孙证实了β射线是高速电子流，其电离作用比α射线强，穿透能力比α射线弱B．爱因斯坦发现了光电效应，某材料发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比C．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，该理论能解释大多数原子光谱的实验规律D．卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，该反应的方程式为He+N→H+O5．一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为．变压器原、副线圈的匝数比为（）A．5 B．6 C．7 D．86．如图甲所示的“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，R0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为滑动变阻器。
当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警。
下列说法正确的是( )A．电压表V的示数为20VB．R0处出现火警时，电流表A的示数减小C．R0处出现火警时，变压器的输入功率增大D．要使报警器的临界温度升高，可将R1的滑片P适当向下移动二、多项选择题7．2018年11月1日，我国第41颗北斗导航卫星“吉星”成功发射，该卫星工作在地球静止同步轨道上，可以对地面上的物体实现厘米级的定位服务。
已知地球表面的重力加速度为g，半径为R，该卫星绕地球做圆周运动的周期为T。
则下列说法正确的是A．该卫星的发射速度大于第一宇宙速度，运行速度小于第一宇宙速度B．该卫星做圆周运动的轨道半径为C．该卫星运行的加速度大小为D．该卫星运行的线速度大小为8．如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L。
一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置I进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度始终为，则下列说法正确的是A．在位置Ⅱ时外力为B．在位置Ⅱ时线框中的电功率为C．此过程中产生的电能为D．此过程中通过导线横截面的电荷量为9．水平放置的作简谐运动的弹簧振子，其质量为m，振动过程中的最大速率为v，下列说法中正确的是( ) A．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是之间的某个值B．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功一定为零C．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度的变化量大小可能为 0～2v间的某个值D．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量大小一定为零10．一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________。
A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变三、实验题11．如图所示，将质量的小球用不可伸长的轻质细线悬挂起来，细线长。
现将小球拉起，使细线水平且伸直，由静止释放小球。
不计空气阻力，求：(1)小球运动到最低点时的速度大小；(2)小球运动到最低点时,细线对球拉力的大小.12．质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s，安全带长5 m，（安全带伸长量远小于其原长）不计空气阻力影响，g取10 m/s2 。
求：人向下减速过程中，安全带对人的平均作用力的大小及方向。
四、解答题13．如图所示，质量为2m的足够长的金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上，导轨bc段长为L.一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触，PQ左侧有方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场．棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ，左侧有两个固定于水平面的立柱保证棒始终静止不动．开始时，PQ左侧导轨电阻为零，右侧导轨单位长度的电阻为R.在t=0时，水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．且在某过程Ⅰ中，回路产生的焦耳热为Q，导轨克服阻力做的总功为W.重力加速度取g.求：(1)经t1时间，回路中磁通量的变化量；(2)回路中感应电流随时间变化的关系式；(3)在某过程Ⅰ中金属导轨abcd的动能增加量．14．如图所示，光滑的水平面上有P、Q两个竖直固定挡板，A、B是两档板连线的三等分点。