人教版物理選修3-1第一章靜電場(chǎng)達(dá)標(biāo)練習(xí)題及答案_第1頁
人教版物理選修3-1第一章靜電場(chǎng)達(dá)標(biāo)練習(xí)題及答案_第2頁
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文檔簡介

1、第一章 靜電場(chǎng)【知識(shí)要點(diǎn)提示】1. 兩種電荷:自然界中存在著兩種電荷,它們分別為(1)負(fù)電荷是用摩擦過的上帶的電荷;(2)正電荷是用摩擦過的上帶的電荷。(3)同種電荷相互,異種電荷相互。2. 使物體帶電方法有三種(1) 摩擦起電:當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體,于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體 則帶正電。這就是摩擦起電。(2) 感應(yīng)起電:指利用 使物體帶電的過程。(3) 接觸帶電:一個(gè)不帶電的導(dǎo)體跟另一個(gè)帶電的導(dǎo)體接 觸后分開,使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式。注意:金屬導(dǎo)體的特點(diǎn):金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中

2、自由活動(dòng),這種電子叫自由電 子;失去電子的原子便成為正離子, 金屬正離子 只在各 自的平衡位置做振動(dòng) 而不移動(dòng),只有自由電子穿梭其 中;當(dāng)金屬導(dǎo)體處于電場(chǎng)中時(shí),自由電子受靜電力 作用 而定向移動(dòng),使原本不帶電的金屬導(dǎo)體兩端呈現(xiàn)電性, 因此金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中時(shí),一定會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn) 象。3. 電荷量:電荷量是指 ,單位是,簡稱,符號(hào)是。(1) 元電荷:元電荷是指 的電荷量。用e表示,1.60 × 10-19C(2) 單位電荷:單位電荷是指 的電荷量。(3) 點(diǎn)電荷:如果帶電體間的距離比它們的大小大得多,以致帶電體的影響可忽略不計(jì),可看成點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷 是,實(shí)際不存在。(4) 電荷量是(

3、填:連續(xù)變化、不能連續(xù)變化)的物理量。注意:物體不帶電的實(shí)質(zhì)是物體帶有等量的正負(fù)電荷; 物體帶電的實(shí)質(zhì)是物體帶有不等量的正負(fù)電荷。(5) 試探電荷:帶電荷量很小的點(diǎn)電荷,將試探電荷放入電場(chǎng)中時(shí),原來的電場(chǎng)不會(huì)發(fā)生明顯的變化4 .電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消失,只能從 轉(zhuǎn)移到,或者從轉(zhuǎn)移到;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變。另一種表述:一個(gè)與 外界沒有交換的系統(tǒng),電荷的總是的。5. 庫侖定律(1) 內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與成正比,與成反比,作用力的方向在。(2) 表達(dá)式:(3) 適用條件:,的相互作用(4) 靜電力常量(k):它是由公式F kQIQ2中各物理量的r

4、單位決定的,在國際單位制中, ,單位為導(dǎo)出單位。物理意義:靜電力常量 k等于(5) 在研究微觀粒子間的相互作用時(shí),由于微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力,因此萬有引力可以忽略6. 電場(chǎng)(1) 電場(chǎng):帶電體周圍存在的一種物質(zhì),是電荷間的媒體,它是一種看不見的 物質(zhì),它具有和。(2) 電 場(chǎng) 最 基 本 的 性 質(zhì)是O(3) 電場(chǎng)力:放入電場(chǎng)中的電荷受到電場(chǎng)的力的作用,此 力叫電場(chǎng)力。7. 電場(chǎng)強(qiáng)度(E)(1) 定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的 跟它的 的比值,叫電場(chǎng)強(qiáng)度。用 E表示。(2)定義式:(3) 單位:電場(chǎng)強(qiáng)度的單位為導(dǎo)出單位,為 ,符號(hào)為。(4)矢量性:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,方向與,也可是該點(diǎn)

5、的電場(chǎng)線的。(5) 物理意義:描述 的物理量,它所描述的是放入電場(chǎng)中的電荷所受的性質(zhì)。(6)區(qū)別:E F、E k-Q2、E Uqrd E F是電場(chǎng)強(qiáng)度,適用于,取q決于的性質(zhì),與和無關(guān)。 E kQ是 點(diǎn)電荷所形成電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)決定式, Er由和決定,與是否有 無關(guān)。 E U是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式,只適用d于,注意式中d為兩點(diǎn)間的距離。8. 電場(chǎng)線(1) 定義:在電場(chǎng)中畫出的一系列從到的曲線,曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟 一致,此曲線叫電場(chǎng)線。(2) 性質(zhì): 電場(chǎng)線是為了形象地描述 而假想的、實(shí)際不存在的; 電場(chǎng)線從或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或,是不閉合曲線; 電場(chǎng)線在電場(chǎng)中 填:相交、不相交),是因

6、為在電場(chǎng)中任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方向; 電場(chǎng)線的疏密表示 ,某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的,它不表示電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。9. 電勢(shì)能(1) 定義:由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功與移動(dòng)的 無關(guān),電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能, 這種勢(shì)能叫做 O(2) 靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:公式:一做的功等于電勢(shì)能的,也就是靜電力做多少正功,電勢(shì)能就減少多少,靜電力做多少負(fù)功, 電勢(shì)能就增加多少。(3) 說明:電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能點(diǎn)時(shí)所做的功。 電勢(shì)能是相對(duì)的,解題時(shí)要選參考點(diǎn)。 通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零。10. 電勢(shì)(

7、1) 定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的與它的的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。(2) 公式:(3) 電勢(shì)的正負(fù)號(hào)的物理意義:電勢(shì)是標(biāo)量,只有大小,沒有方向,其正號(hào)表示;負(fù)號(hào)表示。(4) 電勢(shì)的相對(duì)性:同一點(diǎn)的電勢(shì)隨 的不同而不同,因此說某點(diǎn)電勢(shì)的高低,應(yīng)相對(duì)于一個(gè)零電勢(shì)點(diǎn),通常認(rèn)為的電勢(shì)為零。(5) 電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向 (或沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落地最快)。11. 等勢(shì)面(1) 定義:電場(chǎng)中電勢(shì) 的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。(2) 性質(zhì): 沿同一等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力 (填:做功、不做功) 電場(chǎng)線跟等勢(shì)面,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。 兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面 (填:能相交、不能相交)。 在相鄰

8、等勢(shì)面間電勢(shì)差相同的情況下,等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的。等勢(shì)面密的地方,電場(chǎng) ;等勢(shì)面疏的地方,電場(chǎng)。12. 電勢(shì)差(1) 定義:電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做 ,也叫。(2) 公式: 或(3) 電勢(shì)差是反映電場(chǎng)本身特性的物理量,只與電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的有關(guān),與是否存在電荷和電場(chǎng)力做功的多少無關(guān)。(4) 利用UAB WAB計(jì)算時(shí),要注意到、q及的正負(fù)。q13. 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于與這兩點(diǎn)也可以寫做EU ABd乘積。即:UAB Ed14. 電容器(1) 定義:兩塊彼此 的導(dǎo)體就組成一個(gè)電容(2) 電容器充電:使電容器兩個(gè)極板帶上等量正、負(fù)電荷的過程叫做充電。充電后電容器內(nèi)部

9、就存在 ,兩極板間就有了 。(3) 電容器放電:如果充電后的電容器的兩極板用 接通,兩極板上的電荷將 ,電容器就不再帶電,此過程叫做放電。放電后的電容器內(nèi)部無電場(chǎng),兩極電 壓為,電容器的電量為 。(4) 電容器的作用:容納電荷(5 )常見電容器:從構(gòu)造上看可分為 和。15.電容(1)定義:電容器所帶的 與電容器兩極板間的的比值,叫做電容器的電容。用 C表示。(2)定義式:注意:電容在數(shù)值上等于電容器兩極板間的電勢(shì)差增加1V所需充加的電荷量。(3) 物理意義:電容是描述電容器 本領(lǐng)的物理量。(4) 單位:國際單位制為 ,簡稱法,符號(hào)為FO(5) 電容的決定因素:電容器的電容與電容器所帶電荷量 ,

10、與電容器兩極板的電壓 ,它由電容器本身的 決定O平行板電容器的決定式: 16. 帶電粒子的加速(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析:帶電粒子(僅受電場(chǎng)力)沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),受到的電場(chǎng)力與 在同一直線上,做運(yùn)動(dòng)。(2)用功能觀點(diǎn)分析:粒子只受電場(chǎng)力作用,動(dòng)能變化量等于電場(chǎng)力做的功。由動(dòng)能定理可知:-mv2 qU (初速2度為零)求出:V . 2qUV mqU 1mv2 Imv2 (初速度不為零時(shí))說明:適用于任何電場(chǎng)17. 帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析:帶電粒子以速度 V)垂直于電場(chǎng)線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),若只受電場(chǎng)力作用,則做加速度為a qu的類平拋運(yùn)動(dòng)。md(2)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

11、分析處理方法:(類平拋運(yùn)動(dòng)) 沿初速度方向是速度為 V)的勻速直線運(yùn)動(dòng); 沿電場(chǎng)力方向是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(3)基本公式: 加速度:a qEqU (板間距離為d,電壓為U )m m mdVQ 運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t丄(射出電場(chǎng),板長為I) 粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速率 V:粒子沿電場(chǎng)力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a,粒子離開電場(chǎng)時(shí)平行電場(chǎng)方向的分速度mdqUlVy at所以V VVX Vy(qJ)2mdV0mdv0而 VXVo 粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離 yy 1at22qUl22mdV2/ 27 粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度偏角tanqUl mdV<2arcta nqUlmdVo 帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)

12、的軌跡方程由 X V0t 和 y 1at22qU22mdV<2 ,可得y22,其軌跡為拋物線。 粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向的延長線必過偏 轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中點(diǎn)2由tanqUl2和y qUl 2可推得y丄tan,所以粒mdVo2mdVo2子可看作是從兩板間的中點(diǎn)沿直線射出的。【達(dá)標(biāo)練習(xí)題例】1. 關(guān)于電場(chǎng)力做功、電勢(shì)差和電容的說法中,正確的是()A、電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷量 決定B、電場(chǎng)力在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由這兩點(diǎn)間的 電勢(shì)差和電荷量決定C電勢(shì)差是矢量,電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量D在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,與電場(chǎng)線垂直的某個(gè)方向上任意兩點(diǎn)間的 電勢(shì)差均為零E電容器的電容越大,

13、它所帶的電荷量就越多F、電容器的電荷量與極板間的電壓成正比G無論電容器兩極間的電壓如何,它的電荷量與電壓的比值是恒定不變的H電容器的電容與電容器兩極板間的電壓無關(guān),是由電容器本身的性質(zhì)決定的2. 如圖1所示,A B兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷,在 A B連線的.voACB圖1中點(diǎn)C處放一點(diǎn)電荷(不計(jì)重力).若給該點(diǎn) 電荷一個(gè)初速度V。, V。方向與連垂直,則該 點(diǎn)電荷可能的運(yùn)動(dòng)情況為A.往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)C. 加速度不斷減小,速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)D. 加速度先增大后減小,速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)3. 如圖2所示,絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均4-÷為m電量均為的物體A和B(A、

14、B均可視為質(zhì)點(diǎn)),丿AKr丿力牙丿打圖2它們間的距離r,與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,則此時(shí)A受到的摩擦力為o如果將A的電量增至+4Q則兩物體將開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí),A運(yùn)動(dòng)的距離, B運(yùn)動(dòng)的距離為o4. 帶電量為q 1.0 102c的粒子(僅受電場(chǎng)力的作用),在電場(chǎng) 中先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn),飛經(jīng)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為10J,飛經(jīng)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能 為4J,則帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中電勢(shì)能增加了, A、B兩點(diǎn) 電勢(shì)差.5. 如圖3所示,是一正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)中 A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB 200V,電量為q 6 10 8C的電荷從A移到B,電場(chǎng)力對(duì)其做的功為,其電勢(shì)能.(填增大、減小或不變)i

15、I'Rq: 圖4Vb1F1ItF圖56. 長為I的導(dǎo)體棒原來不帶電,現(xiàn)將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒左端F處,如圖4所示,當(dāng)達(dá)到靜電平衡后,棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于 7. 個(gè)質(zhì)量為 m的小球,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出,如圖5所示,小球運(yùn)動(dòng)的加速度方向豎直向下,大小為g,小球在3豎直方向下落高度H時(shí),小球的動(dòng)能增加了 ,小球的機(jī)械能減少了 ,小球的重力勢(shì)能減少了 。電勢(shì)能增加T O8. A B兩帶電小球,A固定不動(dòng),B的質(zhì)量為m在庫侖力作用 下,B由靜止開始運(yùn)動(dòng),已知初始時(shí),A B間的距離為d, B的加速度為a, 段時(shí)間后,B的加速度變?yōu)?a,此時(shí)A、B4間的距離應(yīng)為

16、.已知此時(shí)B的速度為V,則在此過程中電勢(shì)能 的減少量為9. 如圖6中A B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn).已知A B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為A 15Vi1圖63V ,CLps -J3V,由此可彳圖D點(diǎn)電勢(shì)10. 如圖7所示,是測(cè)定液面高低的傳感器示意圖,A為固定的導(dǎo)體芯,B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物體,C為導(dǎo)電液體,把傳感器接到圖示電路中。已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與 電流方向相同。如果發(fā)現(xiàn)指針正向左偏轉(zhuǎn),則導(dǎo)電液體的深 度h的變化是,說明電容器的電容o11. 如圖8所示,豎直放置的平行板電容器的兩極板分別接電源 兩極,一帶正電的小球用絕緣細(xì)線掛在電容器內(nèi)部。閉合開/ 27關(guān)S,電容器充電后

17、懸線與豎直方向的夾角為 ,貝V:保持 開關(guān)S閉合,將M板向N板靠近時(shí) 將(填增大、減小、不變).斷開開關(guān)S,將M板向N板靠近時(shí) 將 (填增大、減小、不變).12. 如圖9所示虛線為電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面,A B兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差為10V,且A的電勢(shì)高于B的電勢(shì),相鄰兩等勢(shì)面 電勢(shì)差相等,一個(gè)電子在只受電場(chǎng)力作用的情況下從電場(chǎng)中 通過的軌跡如圖中實(shí)線所示,電子過M點(diǎn)的動(dòng)能為8,它經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 ,電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比N點(diǎn)的電勢(shì)能 (填“大”或“小”)13. 在描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中,在平整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙,在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)電極A與B,分別與直流電源的正、負(fù)極接好,如圖10所

18、示,若以A、B連線為X軸,A、B連線的中垂線為y軸,閉合電鍵后,將一個(gè)探針 固定在y軸上的某點(diǎn),沿X軸移動(dòng)另一個(gè)探針,發(fā)現(xiàn)無論怎 樣移動(dòng),靈敏電流計(jì)的指針都不偏轉(zhuǎn)(已知電流從左側(cè)流入 時(shí)指針向左偏),若電源及連線都是完好的,可能故障是(只填一種),將實(shí)驗(yàn)故障排除后,探針從間某處沿 X軸向O 點(diǎn)移動(dòng)的過程,電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況是 圖9/ 2圖圖/ 27圖14. “電場(chǎng)中等勢(shì)線描繪”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖11所示,(1)在圖中a、b、c、d、e五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)中,電勢(shì)最高的點(diǎn)是點(diǎn)(2)若電流表的兩表分別按觸圖中 d和f兩點(diǎn)(f與d的連線和A與B的連線垂直)時(shí)表針反偏(電流從紅表筆 流進(jìn)時(shí),表針正偏;從黑表筆流進(jìn)

19、時(shí),表針反偏),則電 流表的紅表筆接在點(diǎn),要使表針仍指在零刻度線,應(yīng)將接f點(diǎn)的表筆向(填“左”或“右”)移動(dòng)。15.如圖12所示,質(zhì)量為m帶電量為的小球用一長度為L的絕緣細(xì)線懸于O點(diǎn),開始時(shí)它在AB之間來回?cái)[動(dòng), 若當(dāng)小球擺動(dòng)到、與豎直方向的夾角均為 , B點(diǎn)時(shí)突然施加一方向豎直向上、圖大小的勻強(qiáng)電場(chǎng),則此時(shí)線中的拉力大小為,若這一勻強(qiáng)電場(chǎng)是在小球從A點(diǎn)擺到最低點(diǎn)C時(shí)突然加上去的,則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)線中的拉力大小為。16.讓粒子和質(zhì)子垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng),它們的偏轉(zhuǎn)角分別為和,若它們是先經(jīng)同一電場(chǎng)從靜止開始加 速后再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則況:8_,若它們是以相同的速度進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

20、,則a:e17.如圖13所示,一個(gè)不計(jì)重力的電子,質(zhì)量為JL E JLm,帶電量為e,以初速度V垂直電場(chǎng)方向B從A點(diǎn)飛入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從B點(diǎn)飛出時(shí)速度L圖方向與電場(chǎng)方向成1500,已知電場(chǎng)寬為L,貝UA、B間的電勢(shì)差為,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為。18. 如圖14所示,在真空中用等長的絕緣絲線分別懸掛兩個(gè)點(diǎn)電荷 A和 B其電荷量分別為和.在水平方向的WwfTTTVY勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下,兩懸線保持豎直,此時(shí)A、B間的距離為L.求該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向,A - ' B圖19. 如圖15所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中, 一絕緣輕質(zhì)細(xì)桿I可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi) 自由轉(zhuǎn)動(dòng)端有一個(gè)帶正電的小球,電荷量為q,質(zhì)量

21、為m將細(xì)桿從水平位置自由釋放,貝V:(1) 請(qǐng)說明小球由A到B的過程中電勢(shì)能如何變化? 求出小球在最低點(diǎn)時(shí)的速率(3) 求在最低點(diǎn)時(shí)絕緣桿對(duì)小球的作用力20. 如圖16所示,電荷量為q,質(zhì)量為m的帶電粒子 以+速度V垂直進(jìn)入平行板電容器中(不計(jì)粒子的重力),已知極板的長度為I ,兩極板間的距 二占離為d,兩極板間的電壓為 U試推導(dǎo)帶電粒子射出電容器時(shí) 圖在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移 y和偏轉(zhuǎn)角 的表達(dá)式。21.如圖17所示,半徑為R的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),子所受電場(chǎng)力是重力的4 ,將珠子從最低點(diǎn)由靜止釋放。求:珠子獲得的最大速度22. 個(gè)不帶電的平行板電容器,用電壓為60V的直流電源(不計(jì)

22、電源的內(nèi)阻)充電,充電過程中電源耗去了 4.8 × 10-6J的能量, 試求:(1)這個(gè)電容器的電容(2)在充電過程中,從一個(gè)極板轉(zhuǎn)移至另一個(gè)極板的電子數(shù)目.23. 個(gè)帶正電的微粒,從 A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒沿直線運(yùn)動(dòng),如圖18所示,與電場(chǎng)線夾角 =30°,已知 帶電微粒的質(zhì)量1.0 × 10"7kg,電量1.0 × 10" 10G A B相距 20。(取10m2,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)求:(1)說明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要J求說明理由。子圖(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?(3) 要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最

23、小速度是多少?24. 如圖19所示,在豎直放置的足夠大的鉛屏A的右表面上貼著 射線(即電子)放射源 P已知射線實(shí)質(zhì)為高速電子流,放射源放出粒子的速度Vo= 1.0 × 107m.足夠大的熒光屏 M與鉛屏A平行放置,相距d = 2.0 × 10 "2m其 間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2.5 × 10°。已知電子電量 e= 1.6 10G 電子 質(zhì)量取 m= 9.0 10-31kg°求:(1)電子到達(dá)熒光屏 M上的動(dòng)能。(2)熒光屏上的發(fā)光面積。25. 如圖20所示,足夠大的平行金屬板豎直放置,兩板相距為d分別與直流電源的正負(fù)

24、極相連,電源電動(dòng)勢(shì)為E.質(zhì)量為m電量為的質(zhì)點(diǎn)沿著右板的邊緣從a點(diǎn)開始被豎直上拋,最后在左板與a點(diǎn)等高的b點(diǎn)與左板相碰,重力加速度用g 表示。試計(jì)算:(1)帶電質(zhì)點(diǎn)由a到b運(yùn)動(dòng)過程中到達(dá)的最高點(diǎn),相對(duì)于的高度多大?最高點(diǎn)與右板相 距多遠(yuǎn)?(2)質(zhì)點(diǎn)與左板相碰前的瞬時(shí)速度的大小和方向。/ 27【知識(shí)要點(diǎn)提示答案】1. 正電荷,負(fù)電荷(1)毛皮,硬橡膠棒(2)絲綢,玻璃棒(3)排斥,吸引2. 轉(zhuǎn)移,靜電感應(yīng)3. 物體所帶電荷的多少,庫侖,庫,C ( 1)最小(2) 1庫侖(3)形狀和大小對(duì)相互作用,理想化模型(4)連續(xù)變化4. 一個(gè)物體,另一個(gè)物體,物體的一部分,另一部分,電荷,代數(shù)和,保持不變5.

25、 (1)它們的電荷量的乘積,它們的距離的二次方,它們的連線上(2) F k QI(Q2 ( 3)在真空中,兩個(gè)點(diǎn)電荷(4) 9.0 × 1Nm r/ C2 ,兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時(shí)之間的作用力的大小6. (1)相互作用,客觀存在,力的特性,能的特性(2)對(duì)放入 電場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力的作用7. (1)靜電力F,電荷量q (2) EF (3)牛/庫,(4)正電荷q在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同, 負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的 方向相反,切線方向 (5)電場(chǎng)強(qiáng)弱,電場(chǎng)力。(6)定義式, 任何電場(chǎng),電場(chǎng)本身,檢驗(yàn)電荷 q,電場(chǎng)力 真空中,場(chǎng)源電 荷Q場(chǎng)源電荷到某點(diǎn)的距離r,檢

26、驗(yàn)電荷 勻強(qiáng)電場(chǎng),沿場(chǎng)強(qiáng) 方向8. 電場(chǎng)線,(1)正電荷出發(fā),負(fù)電荷終止,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致(2) 電場(chǎng),理想化模型正電荷,負(fù)電荷;不相交電場(chǎng)的強(qiáng)弱,場(chǎng)強(qiáng)方向9. (1)路徑,電勢(shì)能(2)靜電力,減少量10. (1)電勢(shì)能,電荷量(2) 空(3)該點(diǎn)的電勢(shì)比零電勢(shì)q高;該點(diǎn)的電勢(shì)比零電勢(shì)低(4)零電勢(shì)點(diǎn),無窮遠(yuǎn)或大地11. (1)相同(2)不做功 垂直 不能相交 強(qiáng)弱,強(qiáng), 弱12. (1)電勢(shì)差,電壓(2) UAB A B , UAB WAB(3)位置,q13. 電場(chǎng)強(qiáng)度,沿電場(chǎng)方向的距離14. (1)絕緣且又相互靠近(2)等量異種,電場(chǎng),電勢(shì)差。(3) 導(dǎo)線,相互中和,零,零(5)固定電容

27、器,可變電容器15. (1)電荷量 Q 電勢(shì)差U(2) CQ-Q(3)容納電荷(4)法拉(5)無關(guān),無關(guān),性質(zhì) C丄4 kd16. (1)運(yùn)動(dòng)方向,勻變速速直線【達(dá)標(biāo)練習(xí)題例答案】 1.2. A D3. (1)kQ2弓均為'mg/ 27提示:當(dāng)加速度O時(shí),設(shè)A B間的距離為r/,根據(jù)平衡條件k4Q2-2r/ r rS2AB運(yùn)動(dòng)的距離均為4. 6 ; -6005. 1.2 × 10-5 ;減小6. -(R 2)27. mgH、2mgH、mgH、2mgH3338. 2d; -mv22提示:取B求為研究對(duì)象,當(dāng)A B相距為d時(shí),B受A的庫侖力作用,則有Kma當(dāng)A、Bt目距為r時(shí),有

28、:Kq:qB m1ar4由、得:r = 2d根據(jù)能量守恒定律,電勢(shì)能減小量等于帶電小球 B動(dòng)能的增加量, 即E 2mv2 9 . 9V 提示:平行四邊形一組對(duì)邊平行且相等, 由 得UABUCD即A B C D代入已知得D 9V10.增大,增大。11 .增大、不變12. 0.5 ;小13. 導(dǎo)電紙導(dǎo)電的一面朝下了、電流表的兩個(gè)接線柱沒接好、探 針根部斷開、電流表已損壞等;向右。14. (1) a 點(diǎn);(2)d 點(diǎn),右15. 0 , 2(1 )16. 1 : 1 1 : 217 3mv: . J3mv:.石.qL ;18 .解:分析A:由平衡條件得:2 qE kq E k耳方向?yàn)樗较蜃髄2l219. 解:(1) 因?yàn)橛葾到B過程中電場(chǎng)力做正功,所以電勢(shì)能減 小V 2(mg Eq)lV m 由動(dòng)能定理得:mgl qEl 1 mv2 022(3)在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得:TmgmlT 3mg 2Eq20. 解:(1)求粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移y電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t LV電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度a為a eu偏轉(zhuǎn)位移m mdy -at2 22聯(lián)立以上各式得y -qu( 2)求偏轉(zhuǎn)角 Vy at -qui-2 mdvmdvta nVyqUlmdv221. 解:珠子所受電場(chǎng)力和重

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