试题-全国-2009_高二物理上海科技版上学期期中复习上海科技版选修3－1知识精讲.rar

用心爱心专心高二物理上学期期中复习上海科技版选修3－1【本讲教育信息】一、教学内容选修3－1期中考试复习本讲主要对电场这一章的相关知识进行复习二、考点点拨电场的相关知识是高中阶段的一个重点和难点，是高考的必考内容。三、跨越障碍（一）电荷种类：正电荷、负电荷相互作用的特点：同种电荷相斥.异种电荷相吸库仑定律——计算真空中点电荷间相互作用力的大小：元电荷：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，或从物体的一部分转移到另一部分。例1：如图所示，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。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，这时，A、B两个球之间的相互作用力的大小是A.B.C.D.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。则两球之间的相互吸引力为：当C球与A球接触后A、C两球的电荷量为当C球再与B球接触后，B、C两球的电荷量为：所以此时A、B两球之间的相互作用力的大小为答案：A例2：如图所示，一带正电的粒子在匀强电场中途经、两点。（1）用箭头标出电场线的方向。（2）由到电场线对带电粒子做什么功？其电势能如何变化？动能如何变化？（3）比较、两点电势的高低。（4）如果粒子带负电，情况又怎样？解析：（1）粒子由点射入，轨迹偏离正粒子初速度的方向运动到，因此粒子一定受到与电场线平行的水平向左的电场力，故电场线方向水平向左。（2）粒子由→电场力做负功，故电势能增加，动能减小。（3）由沿电场线方向电势降落可知。（4）粒子带负电的情况，留给同学们自己讨论。（二）电场力的性质电场强度：矢量，单位：真空中点电荷场强公式：电场力：F=qE真空中两点电荷间电场力：电场线：假想；不闭合；切线方向是电场强度方向；疏密反映电场强弱；从高电势指向低电势。（三）电场能的性质电势：标量，单位：V电势差：等势面：面上各点电势均相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功电场力做的功与路程无关，即匀强电场的电势差与电场强度的关系：，是两点间沿电场线的距离（四）电容器、电容电容：单位：电容器的电容完全由电容器自身的构成所决定平行板电容器与两板间距、板间介质、两板正对面积有关：常见电容器：可变电容器、固定电容器、电解电容器等例3：如图所示，A、B、C、D是匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞到等势面B时速度恰为零，已知相邻等势面间的距离为5cm。则A.等势面A的电势为－10VB.匀强电场的场强为200V／mC.电子的电势能为8eV时动能为2eVD.电子做匀变速直线运动解析：电子只受电场力作用先由下向上做匀减速运动，速度减为0后，做由上向下的匀加速运动，加速度恒定不变，所以电子做匀变速直线运动，且可知电场的方向为由下向上。电子飞到B面时速度为0，也就是说电场力在10cm位移上做了20eV的功，所以场强为200N/C，即200V/m。又因为飞经C面时的电势能为－10eV，所以C面的电势为10V，电势随电场线方向降低且CA间距离为10cm，所以A面的电势为10V－(200×0.1)V＝－10V答案：ABD例4：静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图所示，虚线表示这个静电场在平面内的一簇等势线，等势线形状相对于轴、轴对称。等势线的电势沿轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过P点（其横坐标为）时，速度与轴平行。适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿方向的分速度随位置坐标变化的示意图是解析：根据电场线与等势面处处垂直，可在原图中画出一条电场线如图所示，电子在轴上方区域运动过程中所受电场力的竖直分量沿轴负方向且逐渐减小至零，然后再逐渐增大。刚开始电子竖直方向分速度是零，之后先增大后减小，竖直分速度方向沿y轴负方向，电子水平方向分速度因不断被加速，电子在的区域（第Ⅰ象限内）运动时间较短，故在轴正向一侧电子竖直分速度变化较小，两边不对称。答案：D（五）电场的应用带电粒子在电场中的平衡、直线运动和偏转例5：如图所示，水平放置的A、B两平行板相距，上板A带正电，现有质量为、电荷量为的小球在B板下方距离为H处，以初速度竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差应为多大？解析：解法一小球运动分两个过程：在B板下方时仅受重力作用，做竖直上抛运动；进入电场后受向下的电场力和重力作用，做匀减速直线运动。对第一个运动过程：①对第二个运动过程：加速度为据题意知为减速运动最大位移，故有整理得②①②两式联立解得：解法二将动能定理用于运动全过程，注意在全程中重力做负功，在第二个运动过