粤教版物理选修3-1 1.1-1.3
高中物理《1.3 电场强度(2课时)》教案 粤教版选修3-1
1.3、电场强度一、教学目标1、知识与技能(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特殊物质形态.(2)理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.(3)能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.(4)知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.2、过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q 反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
3、情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算二、教学重难点1、电场强度的概念及其定义式。
2、电场的叠加原理。
3、电场线及其特点。
三、教学难点电场线及几种特殊电场的电场线特点。
四、教学与教法1、用演示复习法引入,注意对比.2、认真观察现象,理解各步的目的.3、掌握解题的思维和方法,而不要一味的强调公式的记忆。
五、教学器具:多媒体六、课时安排:2课时教学过程(第一课时)一、新课引入问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?二、进行新课1、电场:启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图14-5说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.(2)基本性质:主要表现在以下几方面① 引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.② 电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③ 当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征提出问题:同一电荷q 在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q 在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.2、电场强度(E ):由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。
粤教版 高中物理课本目录(全部),包含必修和所有选修
必修一第一章运动的描述第一节认识运动第二节时间位移第三节记录物体的运动信息第四节物体运动的速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动本章复习与测试第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动第二节自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运. 第四节匀变速直线运动与汽车行驶. 本章复习与测试第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系第二节研究摩擦力第三节力的等效和替换第四节力的合成与分解第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力本章复习与测试第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第. 第二节影响加速度的因素第三节探究物体运动与受力的关系第四节牛顿第二定律第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重第七节力学单位本章复习与测试必修二第一章抛体运动第01节什么是抛体运动第02节运动的合成与分解第03节竖直方向的抛体运动第04节平抛物体的运动第05节斜抛物体的运动本章复习与检测第二章圆周运动第01节匀速圆周运动第02节向心力第03节离心现象及其应用本章复习与检测第三章万有引力定律及其应用第01节万有引力定律第02节万有引力定律的应用第03节飞向太空本章复习与检测第四章机械能和能源第01节功第02节动能势能第03节探究外力做功与物体动能变. 第04节机械能守恒定律第05节验证机械能守恒定律第06节能量能量转化与守恒定律第07节功率第08节能源的开发与利用本章复习与检测第五章经典力学与物理学的革命第01节经典力学的成就与局限性第02节经典时空观与相对论时空观第03节量子化现象第04节物理学—人类文明进步的阶. 本章复习与检测选修1-1第一章电与磁第一节有趣的静电现象第二节点电荷间的相互作用第三节认识磁场第四节认识电场第五节奥斯特实验的启示第六节洛伦兹力初探第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现第二节电磁感应定律的建立第三节电磁感应现象的应用第四节麦克斯韦电磁场理论第三章电磁技术与社会发展第一节电磁技术的发展第二节电机的发明对能源利用的作用第三节传感器及其应用第四节电磁波的技术应用第五节科学、技术与社会的协调第四章家用电器与日常生活第一节我们身边的家用电器第二节常见家用电器的原理第三节家用电器的选择第四节家用电器的基本原件第五节家用电器故障与安全用电选修1-2第一章认识内能第一节物体的组成第二节分子热运动第三节分子之间的相互作用内能第四节能量守恒能源利用第五节热力学第一定律第二章热的利用第一节如何利用热量做功第二节热机第三节热传导的方向性第四节无序熵第五节热力学第二定律第六节家用制冷设备第三章核能及其利用第一节放射性第二节放射性的应用与辐射防护第三节核能第四节裂变和聚变第五节核能的开发与利用第四章能源与社会发展第一节能源概述第二节第一次工业革命第三节第二次工业革命第四节核能时代第五节能源与环境选修2-1第一章直流电与多用电表第一节电源与环境第二节串联电路与并联电路第三节闭合电路欧姆定律的实验探究第四节解开多用电表“多用”的奥秘第五节多用电表的使用第六节电场与电容器第二章磁场与磁偏转第一节磁场的描述第二节实验探究安培力第三节磁电式仪表第四节磁场红的电子束第三章电磁感应与交变电流第一节认识电磁感应现象第二节探究影响电磁感应电动势大小的因素第三节交变电流第四节变压器第五节远距离输电与电能损失第六节三相交变电流第四章电磁波与通信技术第一节电磁波与信息时代第二节光与电磁波谱第三节电视与广播第四节移动通信与移动电话第五章现代信息技术第一节传感器与自动化第二节微电子技术与集成电路第三节模拟信号、数字信号与信息时代第四节家用电脑与网络技术选修2-2第一章刚体的平衡第一节研究平动和转动第二节研究共电力作用下刚体的平衡条件第三节刚体共点力平衡条件的应用第四节力矩第五节探究有固定转动轴物体的平衡条件第六节刚体的一般平衡条件第七节探究影响平衡稳定的因素第二章机械传动第一节转速的变换第二节平动和转动的转换第三节液压传动的原理和应用第四节从杠杆到机器人第三章物体的形变第一节弹性和范性第二节直杆的形变第三节常见的承重结构第四章热与热机第一节热机的基本原理第二节四冲程内燃机第三节提高内燃机的效率第四节气轮机喷气发动机第五节制冷的基本原理第六节家用电冰箱和空调机第七节热机与环境第八节热机的发展选修2-3第一章光的折射全反射与光纤技术第一节光的折射定律第二节测定材料的折射率第三节光的全反射及光纤技术第二章透镜成像规律与光学仪器第一节透镜焦距的测定第二节透镜成像规律探究(一)第三节透镜成像规律探究(二)第四节照相机第五节望远镜和显微镜第三章光的波动性与常用新型电光源第一节光的干涉及其应用第二节光的衍射与光的偏振第三节激光及其应用第四节常见新型电光源第四章原子、原子核与放射技术第一节原子和原子核的结构第二节原子核的裂变第三节射线及其应用第四节放射性同位素第五节核反应与核技术选修3-1第一章电场第01节认识电场第02节探究静电力第03节电场强度第04节电势和电势差第05节电场强度与电势差的关系第06节示波器的奥秘第07节了解电容器第08节静电与新技术本章复习与测试第二章电路第01节探究决定导线电阻的因素第02节对电阻的进一步研究第03节研究闭合电路第04节认识多用电表第05节电功率第06节走进门电路第07节了解集成电路本章复习与测试第三章磁场第01节我们周围的磁象第02节认识磁场第03节探究安培力第04节安培力的应用第05节研究洛伦兹力第06节洛伦兹力与现代技术本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2第一章电磁感应第01节电磁感应现象第02节研究产生感应电流的条件第03节探究感应电流的方向第04节法拉弟电磁感应定律第05节法拉弟电磁感应定律应用(一) 第06节法拉弟电磁感应定律应用(二) 第07节自感现象及其应用第08节涡流现象及其应用本章复习与检测第二章交变电流第01节认识变交电流第02节交变电流的描述第03节表征交变电流的物理量第04节电感器对交变电流的作用第05节电容器对交变电流的作用第06节变压器第07节远距离输电本章复习与检测第三章传感器第01节认识传感器第02节探究传感器的原理第03节传感器的应用第04节用传感器制作自控装置第05节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3第一章分子动理论第01节物体是由大量分子组成的第02节测量分子的大小第03节分子的热运动第04节分子间的相互作用力第05节物体的内能第06节气体分子运动的统计规律本章复习与检测第二章固体、液体和气体第01节晶体的宏观特征第02节晶体的微观结构第03节固体新材料第04节液体的性质液晶第05节液体的表面张力第06节气体状态量第07节气体实验定律(Ⅰ)第08节气体实验定律(Ⅱ)第09节饱和蒸汽空气的湿度本章复习与检测第三章热力学基础第01节内能功热量第02节热力学第一定律第03节能量守恒定律第04节热力学第二定律第05节能源与可持续发展第06节研究性学习能源的开发利. 本章复习与测试选修3-4第一章机械振动第01节初识简谐运动第02节简谐运动的力和能量特征第03节简谐运动的公式描述第04节探究单摆的振动周期第05节用单摆测定重力加速度第06节受迫振动共振本章复习与检测第二章机械波第01节机械波的产生和传播第02节机械波的图象描述第03节惠更斯原理及其应用第04节波的干涉与衍射第05节多普勒效应本章复习与检测第三章电磁振荡与电磁波第01节电磁振荡第02节电磁场与电磁波第03节电磁波的发射、传播和接收第04节电磁波谱第05节电磁波的应用本章复习与检测第四章光第01节光的折射定律第02节测定介质的折射率第03节认识光的全反射现象第04节光的干涉第05节用双缝干涉实验测定光的波. 第06节光的衍射和偏振第07节激光本章复习与检测第五章相对论第01节狭义相对论的基本原理第02节时空相对性第03节质能方程与相对论速度合成. 第04节广义相对论第05节宇宙学简介本章复习与检测选修3-5第一章碰撞与动量守恒第01节物体的碰撞第02节动量动量守恒定律第03节动量守恒定律在碰撞中的应. 第04节反冲运动第05节自然界中的守恒定律本章复习与检测第二章波粒二象性第01节光电效应第02节光子第03节康普顿效应及其解释第04节光的波粒二象性第05节德布罗意波本章复习与检测第三章原子结构之谜第01节敲开原子的大门第02节原子的结构第03节氢原子光谱第04节原子的能级结构本章复习与检测第四章原子核第01节走进原子核第02节核衰变与核反应方程第03节放射性同位素第04节核力与结合能第05节裂变和聚变第06节核能利用第07节小粒子与大宇宙本章复习与检测必修1第一章运动的描述第二章探究匀变速直线运动规律第三章研究物体间的相互作用第四章力与运动必修2第一章抛体运动第二章圆周运动第三章万有引力定律及其应用第四章机械能和能源第五章经典力学与物理学的革命选修1-1第一章电与磁第二章电磁感应与电磁场第三章电磁技术与社会发展第四章家用电器与日常生活选修1-2第一章认识内能第二章热的利用第三章核能及其利用第四章能源与社会发展选修2-1第一章直流电与多用电表第二章磁场与磁偏转第三章电磁感应与交变电流第四章电磁波与通信技术第五章现代信息技术选修2-2第一章刚体的平衡第二章机械传动第三章物体的形变第四章热与热机选修2-3第一章光的折射全反射与光纤技术第二章透镜成像规律与光学仪器第三章光的波动性与常用新型电光源第四章原子、原子核与放射技术选修3-1第一章电场第二章电路第三章磁场选修3-2第一章电磁感应第二章交变电流第三章传感器选修3-3第一章分子动理论第二章固体、液体和气体第三章热力学基础选修3-4第一章机械振动第二章机械波第三章电磁振荡与电磁波第四章光第五章相对论选修3-5第一章碰撞与动量守恒第二章波粒二象性第三章原子结构之谜第四章原子核。
物理选修3-1第一章静电场知识点总结
“静电场”是电学的基础知识,承前启 后,也是历年高考的重点之一.需要我们 在理解基本概念的基础上,掌握电荷守 恒定律、库仑定律、场强叠加、匀强电 场中电场强度与电势差的关系、带电粒 子在电场中的运动等有关规律.学会运用 电场线、等势面等几何方法形象地描述 电场的分布;熟练将运动学和力学的规 律应用到电场中,分析、解决带电粒子 在电场中的运动问题.
2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到
B点时,电场力做了5×10-6J的功,则( CD )
A.电荷在B处时将具有5×10-6J 的电势能
B.电荷在B处将具有5×10-6J 的动能
C.电荷的电势能减少了5×10-6J
D.电荷的动能增加了5×10-6J
3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它 们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动 到b的过程中(a、b相对o对称),下列说法正确的是
(C)
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
b
C.电子的电势能先减少后增加
+
D.电子的电势能先增加后减少
O
+
-a
4、一带电油滴在竖直方向的匀强电场中的运 动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空 气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变
【答案】 C
1.3电场强度 一、电场
1.电场是客观存在的特殊物质。
2.电场的基本性质是对放入其 中的电荷有力的作用(电场力)。
1.3电场强度 二、电场强度
E = F 场强的定义式,适用任何电场 q
Q E = K r2
场强的决定式,适用真空中点电荷
方向性 :正试探电荷的受力方向
唯一性: 电场中某点的场强是确定的
物理选修3-1问题与练习-附答案
选修3-1 课后问题与练习第一章静电场0第一节电荷及其守恒定律0第二节库仑定律0第三节电场强度1第四节电势能和电势2第五节电势差4第六节电势差与电场强度的关系5第七节静电现象的应用6第八节电容器的电容7第九节带电粒子在电场中的运动7第二章恒定电流9第一节电源和电流9第三节欧姆定律10第四节串联电路和并联电路10第五节焦耳定律12第六节导体的电阻14第七节闭合电路的欧姆定律14第八节多用电表的原理15第九节实验:练习使用多用电表15第十节实验:测定电池的电动势和电阻16第十一节简单的逻辑电路(略)17第三章磁场问题与练习183.1磁现象和磁场183.2 磁感应强度183.3 几种常见的磁场193.4 通电导线在磁场中受到的力193.5 运动电荷在磁场中受到的力213.6 带电粒子在匀强磁场中的运动22第一章 静电场第一节 电荷及其守恒定律1.在我国北方天气干燥的季节,脱掉外衣后再去摸金属门把手时,常常会被电击。
这是为什么?答:在天气干躁的季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时,身体放电,于是产生电击的感觉。
2.在图1.1-1所示的实验中,最终A 带上了-10-8C 的电荷。
实验过程中,是电子由A 转移到B 还是B 转移到A ?A 、B 得到或失去的电子数各是多少?答:由于A 、B 都是金属导体,可移动的电荷是自由电子,所以,A 带上的是负电荷,这是电子由B 移动到A 的结果。
其中,A 得到的电子数为8101910 6.25101.610n --==⨯⨯,与B 失去的电子数相等。
3.A 为带正电的小球,B 为原来不带电的导体。
把B 放在A 附近,A 、B 之间存在吸引力还是排斥力?答:右图是此问题的示意图。
导体B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端,右端会因失去电子而带正电。
A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力,A 、B 之间产生吸引力。
【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书:第1章+第6节 示波器的奥秘+Word版含解析
(3)粒子在水平方向的速度始终为 v0.
[解析] (1)加速过程,由动能定理得 eU1=12mv20
①
进入偏转电场,电子在平行于极板的方向上做匀速运动,
L1=v0t
②
在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动,加速度为
-6-
a=F=eU2
③
m dm
偏移距离 y=1at2
④
2
由①②③④得 y=U2L21 4dU1
A. 2qU m
B.v0+
2qU m
C. v20+2mqU
D. v20-2mqU
C [由动能定理得 qU=12mv2-12mv20,解得 v= v20+2mqU,选项 C 正确.]
带电粒子在匀强电场中的偏转问题 1.基本规律
速度:vx=v0 (1)初速度方向
位移:x=v0t
速度:vy=at=mqUd·vl0
①若带电粒子的初速度为零,则它的末动能 12mv2=qU,末速度 v=
2qU. m
②若粒子的初速度为 v0,则 qU=12mv2-12mv20,末速度 v=
v20+2mqU.
[跟进训练] 1.如图所示,M 和 N 是匀强电场中的两个等势面,相距为 d,电势差为 U,
-4-
一质量为 m(不计重力)、电荷量为-q 的粒子,以速度 v0 通过等势面 M 射入两等 势面之间,则该粒子穿过等势面 N 的速度应是( )
A.1∶1,2∶3 C.1∶1,3∶4
B.2∶1,3∶2 D.4∶3,2∶1
D [粒子在水平方向上做匀速直线运动 x=v0t,由于初速度相同,xA∶xB=
2∶1,所以
tA∶tB=2∶1,竖直方向上粒子做匀加速直线运动
y=1at2,且 2
【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书:第1章+习题课1 电场力的性质(教师用书独具)+Word版含解析
习题课1电场力的性质(教师用书独具)[学习目标] 1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布. 2.会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向. 3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题.等量点电荷电场的电场线比较等量异种点电荷等量同种(正)点电荷电场线图样连线上中点O 处的电场强度最小,指向负电荷一方为零连线上的电场强度大小沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由O 点向外电场强度大小O 点最大,向外逐渐减小O 点最小,向外先变大后变小关于O 点对称的A 与A ′、B与B ′的电场强度特点等大同向等大反向【例1】如图所示,a 、b 两点处分别固定有等量异种点电荷+Q 和-Q ,c 是线段ab 的中心,d 是ac 的中点,e 是ab 的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d 、c 、e 点,它所受的电场力分别为F d 、F c 、F e ,则下列说法中正确的是()A .F d 、F c 、F e 的方向都是水平向右B .F d 、F c 的方向水平向右,F e 的方向竖直向上C .F d 、F e 的方向水平向右,F c =0D .F d 、F c 、F e 的大小都相等思路点拨:(1)等量异种电荷在两电荷连线上的电场方向沿连线且由正电荷指向负电荷.(2)等量异种电荷在两电荷连线的中垂线上各处电场方向均与中垂线垂直,方向指向负电荷一侧.(3)正电荷在电场中所受的电场力与该处电场方向相同.A[根据场强叠加原理,等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示,d、c、e三点场强方向都是水平向右,正点电荷在各点所受电场力方向与场强方向相同,可得到A正确,B、C错误;连线上场强由a到b先减小后增大,中垂线上由O到无穷远处逐渐减小,因此O点场强是连线上最小的(但不为0),是中垂线上最大的,故F d>F c>F e,故D错误.][跟进训练]1.(多选)如图所示,两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,P、N是小球A、B连线的中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)由P点静止释放,在小球C 向N点运动的过程中,下列关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大,再减小B.速度一直增大C.加速度先增大再减小,过O点后,加速度先减小再增大D.加速度先减小,再增大AD[在AB的中垂线上,从无穷远处到O点,电场强度先变大后变小,到O 点变为零,故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O点加速度变为零,速度达到最大;由O点到无穷远处时,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性.如果P、N相距很近,加速度则先减小,再增大.]电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析带电粒子只在静电力作用下做曲线运动时,若已知粒子的运动轨迹,可先根据曲线运动轨迹形状与合力方向的关系,确定静电力的方向,然后可进一步:(1)判断电场方向或粒子带电性质:若粒子带正电,粒子所受静电力方向与电场方向相同;若粒子带负电,粒子所受静电力方向与电场方向相反.(2)判断静电力做功情况:静电力方向与运动方向成锐角时,静电力做正功;静电力方向与运动方向成钝角时,静电力做负功.(3)判断粒子动能变化情况:若静电力做正功,则粒子动能增加;若静电力做负功,则粒子动能减小.【例2】如图所示,实线为电场线(方向未画出),虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一条抛物线.下列判断正确的是()A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中速度一定逐渐减小C.带电粒子在a点的速度一定小于在b点的速度D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度C[由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,物体所受外力指向轨迹内侧,所以粒子所受电场力一定是由M指向N,但是由于粒子的电荷性质不清楚,所以电场线的方向无法确定,故A错误;粒子从a运动到b的过程中,电场力与速度成锐角,粒子做加速运动,速度增大,故B错误,C正确;b点的电场线比a点的密,所以带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,故D错误,故选C.](1)合力方向与速度方向:合力指向轨迹曲线的内侧,速度方向沿轨迹的切线方向.(2)分析方法:由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向;由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负;由电场线的疏密程度可确定电场力的大小,再根据牛顿第二定律F =ma 可判断电荷加速度的大小.[跟进训练]2.如图所示,平行的实线表示电场线,虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹,下列判断正确的是()A .场强方向一定是向右B .该离子一定是负离子C .该离子一定是由a 向b 运动D .场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定,但是离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能D [因为不知离子是向哪个方向运动的,可以假设其由b 向a 运动,由离子的运动轨迹可以判定出,离子只能受到向左的电场力,所以由b 向a 一定是减速运动的(同理,也可假设离子由a 向b 运动,此时根据轨迹可判定出电场力同样向左,离子加速运动),所以该离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能;由于电场线方向、离子的电性都是未知的,所以A 、B 、C 均不正确.]电场力与牛顿第二定律的综合【例3】如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带正电的小物块质量为m ,电荷量为q ,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变为原来的12,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10m/s 2)求:(1)原来的电场强度;(2)小物块运动的加速度;(3)小物块2s 末的速度和2s 内的位移.[解析](1)对小物块受力分析如图所示,小物块静止于斜面上,则mg sin 37°=qE cos 37°,E =mg tan 37°q =3mg 4q .(2)当场强变为原来的12时,小物块受到的合外力F 合=mg sin 37°-12qE cos 37°=0.3mg ,又F 合=ma ,所以a =3m/s 2,方向沿斜面向下.(3)由运动学公式v =at =3×2m/s =6m/s ,x =12at 2=12×3×22m =6m.[答案](1)3mg 4q (2)3m/s 2,方向沿斜面向下(3)6m/s 6m解决电场强度与力学知识的综合问题的一般思路(1)明确研究对象.(多为一个带电体,也可取几个带电体组成的系统)(2)分析研究对象所受的全部外力,包括电场力.(3)由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解即可,对于涉及能量的问题,一般用动能定理或能量守恒定律列方程求解.[跟进训练]3.如图所示,光滑绝缘的水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球,它们的质量都为m ,彼此间距离均为r ,A 、B 带正电,电荷量均为q .现对C 施加一个水平力F 的同时放开三个小球.三个小球在运动过程中保持间距r 不变(三个小球均可视为点电荷),求:(1)C 球的电性和电荷量大小.(2)水平力F 的大小.[解析](1)A 球受到B 球沿BA 方向的库仑斥力和C 球的库仑力作用后,产生水平向右的加速度,所以C 球对A 球的库仑力为引力,C 球带负电,设为Q .对A 球,它在AB 方向上合力为零,即:k q 2r 2=k qQ r2·sin 30°,所以Q =2q .(2)对A 球,根据牛顿第二定律,k qQ r 2·cos 30°=ma ,F =3ma ,故F =33kq 2r 2.[答案](1)负电2q (2)33kq 2r 21.(多选)一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则()A .粒子带正电荷B .粒子加速度逐渐减小C .A 点的速度大于B 点的速度D .粒子的初速度不为零BCD [由带电粒子所受合外力(即电场力)指向轨迹内侧,知电场力方向向左,粒子带负电荷,故A项错误.根据E A>E B,知B项正确.粒子从A到B受到的电场力为阻力,C项正确.由图可知,粒子从A点运动到B点,速度逐渐减小,故粒子在A点速度不为零,D正确.]2.(多选)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度大小相等的是()甲乙丙丁A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点ABC[甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相等,选项A正确;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等,选项B正确;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相等,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误.]3.如图所示,一带电荷量为q=-5×10-3C,质量为m=0.1kg的小物块处于一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰好处于静止状态.(g取10m/s2)求:(1)电场强度多大?(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的12,物块下滑距离L =1.5m 时的速度大小为多少?[解析](1)小物块受力如图,由受力平衡得:qE -F N sin θ=0①mg -F N cos θ=0②由①②得E =mg tan θq ,代入数据得E =150N/C.(2)由牛顿第二定律得:mg sin θ-qE 2cos θ=ma ③v 2=2aL ④由③④得v =gL sin θ代入数据得速度大小为v =3m/s.[答案](1)150N/C (2)3m/s。
高中物理(粤教版选修3-1)教师用书:第1章 章末分层突破 含答案
①点②k③④kQr2⑤⑥正⑦强弱⑧相交⑨⑩φA-φB⑪路径⑫-ΔEp⑬⑭εrS4πkd电场中的平衡问题1.库仓力与重力、弹力一样,它也是一种基本力.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.2.求解这类问题时,在正确的受力分析的基础上,正确应用共点力作用下物体的平衡条件,灵活运用方法(如合成分解法、矢量图示法、相似三角形法、整体法等)去解决.(多选)A、B两带电小球,质量分别为mA、mB,用绝缘不可伸长的细线如图11悬挂,静止时A、B两球处于相同高度.若B对A 及A对B的库仑力分别为FA、FB,则下列判断正确的是( )图11A.FA<FBB.细线AC对A的拉力FTA=mAg2C.细线OC的拉力FTC=(mA+mB)gD.同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向的加速度相同【解析】对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示,两球间的库静电力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球带电荷量是否相等无关,故A错误;根据平衡条件有:mAg=FTAcos30°,因此FTA=mAg,故B错误;由整体法可知,细线的拉力等于两球的重力,故C正确;同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向只受重力,所以加速度相同,故D正确.【答案】CD电势的高低及电势能大小的判断1.电势高低的判断方法(1)电场线判断法:沿电场线方向,电势越来越低.(2)电势能判断法:根据公式φ=,对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高.(3)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低.2.电势能大小的判断方法(1)场源电荷判断法①离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小.②离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电荷的电势能越大.(2)电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.(3)做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.下列说法中正确的是( )A.在电场中顺着电场线移动负电荷,电场力做正功,电荷电势能减少B.在电场中逆着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加【解析】顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少;移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加,A错,C对.逆着电场线移动正电荷,电场力做负功,电荷电势能增加;移动负电荷,电场力做正功,电荷电势能减小,B、D错.【答案】C(多选)如图12所示,某区域电场线左右对称分布,M、N 为对称线上的两点.下列说法正确的是( )图12A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功【解析】沿电场线方向电势逐渐降低,M点电势一定高于N点电势,A对;因电场线越密的区域场强越大,由图可知N点场强大于M点场强,B错;将正电荷由M点移到N点时电场力做正功,电势能减小,故正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,C对;将电子从M点移到N点的过程中,受到的电场力与移动方向相反,电场力做负功,D错.【答案】AC电场中的功能关系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以下两种功和能的方法来快速简捷的处理.1.应用动能定理处理时应注意:(1)明确研究对象、研究过程.(2)分析物体在所研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功.(3)弄清所研究过程的初、末状态.2.应用能量守恒定律时应注意:(1)明确研究对象和研究过程及有哪几种形式的能参与了转化.(2)弄清所研究过程的初、末状态(3)应用守恒或转化列式求解.如图13所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:图13(1)金属板AB的长度L;(2)电子穿出电场时的动能.【解析】(1)电子在加速电场中加速由动能定理可得eU0=mv20电子在偏转电场中做类平抛运动 在垂直电场方向上有L =v0t 在沿着电场方向上有=·t2 联立以上三式可得L =d.(2)对于电子运动的全过程,根据动能定理可得Ek =eU0+eU =e.【答案】 (1)d (2)e ⎝⎛⎭⎪⎫U0+U 2如图14所示,两块相同的金属板M 和N 正对并水平放置,它们的正中央分别有小孔O 和O′,两板距离为2L ,两板间存在竖直向上的匀强电场;AB 是一根长为3L 的轻质绝缘竖直细杆,杆上等间距地固定着四个(1、2、3、4)完全相同的带电荷小球,每个小球带电荷量为q 、质量为m 、相邻小球间的距离为L ,第1个小球置于O 孔处.将AB 杆由静止释放,观察发现,从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场,AB 杆一直做匀速直线运动,整个运动过程中AB 杆始终保持竖直,重力加速度为g.求:【导学号:620320xx 】图14(1)两板间的电场强度E ; (2)求AB 杆匀速运动的速度;(3)第4个小球刚离开电场时AB 杆的速度.【解析】(1)两个小球处于电场中时,2qE=4mg解得E=.(2)设杆匀速运动时速度为v1,对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程,应用动能定理得4mg·2L-qE(L+2L)=·4mv21解得v1=.(3)设第4个小球刚离开电场时,杆的运动速度为v,对整个杆及整个过程应用动能定理4mg·5L-4·qE·2L=×4mv2解得v=.【答案】(1) (2) (3)2gL1.电场力做功的特点是只与初末位置有关,与经过的路径无关.2.电场力做功和电势能变化的关系:电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加,且电场力所做的功等于电势能的变化(对比重力做功与重力势能的变化关系).3.如果只有电场力做功,则电势能和动能相互转化,且两能量之和保持不变.这一规律虽然没有作为专门的物理定律给出,但完全可以直接用于解答有关问题.1.关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )3.(多选)如图15,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知( ) 【导学号:62032117】图15A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【解析】带电油滴在电场中受重力、电场力作用,据其轨迹的对称性可知,电场力方向竖直向上,且电场力大于重力,电场力先做负功后做正功.则电场强度方向向下,Q点的电势比P点高,选项A正确;油滴在P点的速度最小,选项B正确;油滴在P点的电势能最大,选项C错误;油滴运动的加速度大小不变,选项D错误.【答案】AB4.如图16,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c 为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc.则( )图16A.aa>ab>ac,va>vc>vbB.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>vaD.ab>ac>aa,va>vc>vb【解析】a、b、c三点到固定的点电荷P的距离rb<rc<ra,则三点的电场强度由E=k可知Eb>Ec>Ea,故带电粒子Q在这三点的加速度ab>ac>aa.由运动轨迹可知带电粒子Q所受P的电场力为斥力,从a 到b电场力做负功,由动能定理-|qUab|=mv-mv<0,则vb<va,从b 到c电场力做正功,由动能定理|qUbc|=mv-mv>0,vc>vb,又|Uab|>|Ubc|,则va>vc,故va>vc>vb,选项D正确.【答案】D5.如图17,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )图17A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【解析】两板水平放置时,放置于两板间a点的带电微粒保持静止,带电微粒受到的电场力与重力平衡.当将两板逆时针旋转45°时,电场力大小不变,方向逆时针偏转45°,受力如图,则其合力方向沿二力角平分线方向,微粒将向左下方做匀加速运动.选项D正确.【答案】D6.如图18,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.图18【解析】设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即vBsin 30°=v0sin 60°①由此得vB=v0②设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有qUAB=m(v-v)③带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( )图1A. B.3kql2C. D.23kql2【解析】各小球都在力的作用下处于静止状态,分别对各小球受力分析,列平衡方程可求解.以c球为研究对象,除受另外a、b两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力,如图所示,c球处于平衡状态,据共点力平衡条件可知F静=2kcos 30°,F静=Eqc,解得E=,选项B正确.【答案】B5.如图2所示为电场中的一条电场线,电场线上等距离分布M、N、P三个点,其中N点的电势为零,将一负电荷从M点移动到P点,电场力做负功,以下判断正确的是( )图2A.负电荷在P点受到的电场力一定小于在M点受到的电场力B.M点的电势一定小于零C.正电荷从P点移到M点,电场力一定做负功D.负电荷在P点的电势能小于零【解析】仅由一条电场线无法确定P、M两点的电场强弱,A错误.负电荷从M点至P点,电场力做负功,则电场线方向向右,正电荷从P点移到M点,电场力一定做负功,C正确;又沿电场线电势降低,N点电势为零,则M点电势为正,P点电势为负,负电荷在P点的电势能一定大于零,B、D错误.【答案】C6.如图3所示,从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场.电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下.下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )图3A.仅将偏转电场极性对调B.仅增大偏转电极间的距离C.仅增大偏转电极间的电压D.仅减小偏转电极间的电压【解析】设加速电场电压为U0,偏转电压为U,极板长度为L,间距为d,电子加速过程中,由U0q=,得v0=,电子进入极板后做类平抛运动,时间t=,a=,vy=at,tan θ==,由此可判断C正确.【答案】C7.如图4所示,一束α粒子沿中心轴射入两平行金属板之间的匀强电场中后,分成三束a、b、c,则( ) 【导学号:620320xx】图4A.初速度va<vb<vcB.板内运动时间ta=tb>tcC.动能变化量ΔEka=ΔEkb>ΔEkcD.动能变化量ΔEka>ΔEkb>ΔEkc【解析】粒子做平抛运动,竖直方向上加速度相同.竖直方向上 y=at2,整理得ta=tb>tc,a的水平位移小于b的水平位移,va <vb,b、c水平位移相等,又tb>tc,所以vb<vc;根据动能定理ΔE=W=qEy,动能变化量ΔEka=ΔEkb>ΔEkc.【答案】AC8.如图5所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称.则( ) 【导学号:62032118】图5A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功D.负电荷在C点和D点,电势能相等【解析】同一等势线上各点电势相等,所以φA=φC,沿着电场线方向电势降低,所以φC>φB,即φA>φB,选项A错误;C点和D点电场强度的方向不同,选项B错误;由W=qUAB可知正电荷从A点移至B点,电场力做正功,选项C正确;C点和D点位于同一等势线上,由Ep=φq可知,D正确.【答案】CD9.图6中虚线是某电场的一组等势面,相邻等势面间的电势差相等.两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场,粒子仅受电场力作用,运动轨迹如实线所示,a、b是实线与虚线的交点.下列说法正确的是( )图6A.两粒子的电性相反B.a点的场强小于b点的场强C.a点的电势高于b点的电势D.与P点相比两个粒子的电势能均增加【解析】由于粒子仅受电场力的作用,据轨迹弯曲方向可知两粒子受到的电场力方向相反,故两粒子电性相反,A正确;b点的等势面较密集,故b点的场强大,B正确;由于两粒子各自的电性不确定,电场的方向未知,故无法判断电势的高低,C错误;电场力对两粒子均做正功,故电势能均减小,D错误.【答案】AB10.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示,如果带电粒子只受电场力作用从a运动到b,下列说法正确的是( )图7A.粒子带正电B.粒子在a点和b点的加速度相同C.该粒子在a点的电势能比在b点时大D.该粒子在b点的速度比在a点时大【解析】由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲,可判断它受力方向为竖直向上,所以粒子应带负电,故A错误;匀强电场中受力恒定,加速度相同,B正确;从a到b由于电场力方向与速度方向的夹角成锐角,电场力做正功,则电势能减小,动能增大,故该粒子在b点的电势能比在a点时小,在b点的速度比在a点时大,故C、D正确.【答案】BCD二、非选择题(本题共3小题,共40分,按题目要求作答)11.(10分)一个带电量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,问:(1)点电荷的电势能如何变化?变化了多少?(2)A、B两点的电势差多大?(3)若把一个带电量为q=1×10-6 C的电荷由A移到B,则电场力对此电荷做功多大?【解析】(1)电荷克服电场力做6×10-4 J的功,电场力做负功,电势能增加,增加6×10-4 J.(2)A、B两点的电势差:UAB== V=200 V(3)电场力做功:W′AB=qUAB=1×10-6×200 J=2×10-4 J.【答案】(1)增加6×10-4 J (2)200 V(3)2×10-4 J12.(15分)如图8所示,质量为m=5×10-8 kg的带电粒子以v0=2 m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L=10 cm,板间距离d=2 cm,当A、B间加电压UAB=103 V 时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),g取10m/s2.求:图8(1)带电粒子电性和所带电荷量;(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?【解析】(1)当UAB=103 V时,粒子做直线运动有q=mg解得q==10-11 C,带负电.图9【解析】小球在光滑轨道上做圆周运动,在a、b两点时,静电力和轨道的作用力的合力提供向心力,由b到a只有电场力做功,利用动能定理,可求解E及a、b两点的动能.质点所受电场力的大小为F=qE ①设质点质量为m,经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb,由牛顿第二定律有F+Na=m ②Nb-F=m ③设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb,有Eka=mv ④Ekb=mv ⑤根据动能定理有Ekb-Eka=2rF ⑥联立①②③④⑤⑥式得E=(Nb-Na)Eka=(Nb+5Na)Ekb=(5Nb+Na).【答案】(Nb-Na) (Nb+5Na) (5Nb+Na)。
2020—2021学年高二物理粤教版选修3—1第3章 磁场含答案
2020—2021高中物理粤教版选修3—1第3章磁场含答案粤教版选修3--1第三章磁场1、(双选)如图所示,关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是()A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的B.乙图中,磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的2、如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c,c为直径与b等长的半圆,长度关系为c最长,b最短,将装置置于竖直向下的匀强磁场中,在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则三导体棒受到的安培力大小关系为()A.F a>F b>F c B.F a=F b=F cC.F b<F a<F c D.F a>F b=F c3、在如图所示的电路中,电池均相同,当开关S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小为F a、F b,判断这两段导线()A.相互吸引,F a>F bB.相互排斥,F a>F bC.相互吸引,F a<F bD.相互排斥,F a<F b4、一个长直螺线管中通有大小和方向都随时间变化的交变电流,把一个带电粒子沿如图所示的方向沿管轴线射入管中,则粒子将在管中()A.做匀速圆周运动B.沿轴线来回振动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动5、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电荷.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直于纸面向里.如下四个图中能正确表示两粒子运动轨迹的是()6、如图所示,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中有电流时,小磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()A.物理学家伽利略,小磁针的N极垂直转向纸内B.天文学家开普勒,小磁针的S极垂直转向纸内C.物理学家牛顿,但小磁针静止不动D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内7、如图所示,abcd为四边形闭合线框,a、b、c三点坐标分别为(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0),整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小,下列叙述中正确的是()A.ab边与bc边受到的安培力大小相等B.cd边受到的安培力最大C.cd边与ad边受到的安培力大小相等D.ad边不受安培力作用8、如图所示,在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd,最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内,则通电线圈运动的情况是()A.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向下运动B.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动C.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向上运动D.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向上运动9、宇宙中的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将()A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转10、(双选)用回旋加速器加速质子时,所加交变电压的频率为f,为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍,可采用下列哪种方法()A.将其磁感应强度增大为原来的2倍B.将D形金属盒的半径增大为原来的2倍C.将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍D.将交变电压的频率增大为原来的4倍11、如图所示,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂直.当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出()A.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小B.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小C.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大D.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力增大12、如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M.B 为铁片,质量为m.当电磁铁通电时,铁片被吸引加速上升,设某时刻铁片的加速度为a,则轻绳上拉力F的大小为多少?13、回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,被加速粒子的质量为m,电荷量为+q,加在狭缝间的交变电压如图乙所示,电压的大小为U0.周期T=2πmqB.一束该种粒子在t=0~T2时间内从A处均匀地飘入狭缝,其初速度视为零.现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动,不考虑粒子间的相互作用.求:(1)出射粒子的动能E m;(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E m所需的总时间t0.2020—2021高中物理粤教版选修3—1第3章磁场含答案粤教版选修3--1第三章磁场1、(双选)如图所示,关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是()A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的B.乙图中,磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的BC[甲图中,电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的;乙图中,磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的;丙图中,电流对另一个电流的力的作用是通过该电流的磁场发生的.综上所述,选项B、C正确.]2、如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c,c为直径与b等长的半圆,长度关系为c最长,b最短,将装置置于竖直向下的匀强磁场中,在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则三导体棒受到的安培力大小关系为()A.F a>F b>F c B.F a=F b=F cC.F b<F a<F c D.F a>F b=F cD[设a、b两棒的长度分别为L a和L b,c的直径为d.由于导体棒都与匀强磁场垂直,则a、b、c三棒所受的安培力大小分别为:F a=BIL a;F b=BIL b=BId;c棒所受的安培力与长度为d的直导体棒所受的安培力大小相等,则有F c=BId;因为L a>d,则有F a>F b=F c.故D正确.]3、在如图所示的电路中,电池均相同,当开关S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小为F a、F b,判断这两段导线()A.相互吸引,F a>F bB.相互排斥,F a>F bC.相互吸引,F a<F bD.相互排斥,F a<F bD[开关S分别置于a、b两处时,电源分别为一节干电池和两节干电池,而电路中灯泡电阻不变,则电路中电流I a<I b,MM′在NN′处的磁场在接a时较弱,应用安培力公式F=BIL可知F a<F b,又MM′与NN′电流方向相反,则二者相互排斥,故D正确.]4、一个长直螺线管中通有大小和方向都随时间变化的交变电流,把一个带电粒子沿如图所示的方向沿管轴线射入管中,则粒子将在管中()A.做匀速圆周运动B.沿轴线来回振动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动D[通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力,所以应做匀速直线运动.]5、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电荷.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直于纸面向里.如下四个图中能正确表示两粒子运动轨迹的是()A[由洛伦兹力和牛顿第二定律,可得r甲=m甲vq甲B,r乙=m乙vq乙B,故r甲r乙=2.由左手定则判断甲、乙两粒子所受洛伦兹力方向及其运动方向,可知选项A正确.]6、如图所示,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中有电流时,小磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()A.物理学家伽利略,小磁针的N极垂直转向纸内B.天文学家开普勒,小磁针的S极垂直转向纸内C.物理学家牛顿,但小磁针静止不动D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内D[发现电流的磁效应的科学家是奥斯特,根据右手螺旋定则和小磁针N极所指的方向为该点磁场方向可知D正确.]7、如图所示,abcd为四边形闭合线框,a、b、c三点坐标分别为(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0),整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小,下列叙述中正确的是()A.ab边与bc边受到的安培力大小相等B.cd边受到的安培力最大C.cd边与ad边受到的安培力大小相等D.ad边不受安培力作用B[因为ab边垂直于磁场,所以其受到的安培力F ab=BL ab I,而bc边平行于磁场,所以其受到的安培力为零,故A错误;ad边与cd边虽然长度相等,且长度最长,但ad边与磁场不垂直,cd边与磁场垂直,即等效长度不同,所以受到的安培力大小不相等,cd边受到的安培力最大,故B正确,C错误;ad边受到安培力作用,故D错误.]8、如图所示,在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd,最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内,则通电线圈运动的情况是()A.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向下运动B.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动C.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向上运动D.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向上运动B[在图示位置时,根据左手定则判断可知:ad边左半边所受磁场力方向向里,右半边所受磁场力方向向外,则ab边转向纸里,cd边转向纸外,从图示位置转过90°时,根据左手定则判断可知:ad边所受磁场力方向向下,所以线圈ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动,故B正确,A、C、D错误.] 9、宇宙中的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将( )A .竖直向下沿直线射向地面B .相对于预定地面向东偏转C .相对于预定点稍向西偏转D .相对于预定点稍向北偏转C [地球表面的磁场方向由南向北,电子带负电,根据左手定则可判定,电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西,故C 项正确.]10、(双选)用回旋加速器加速质子时,所加交变电压的频率为f ,为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍,可采用下列哪种方法 ( )A .将其磁感应强度增大为原来的2倍B .将D 形金属盒的半径增大为原来的2倍C .将两D 形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍D .将交变电压的频率增大为原来的4倍AB [带电粒子从D 形盒中射出时的动能E km =12m v 2m ①带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,则圆周半径R =m v m Bq② 由①②可得E km =R 2q 2B 22m ,显然,当带电粒子q 、m 一定时,则E km ∝R 2B 2,即E km 与磁场的磁感应强度B 、D 形金属盒的半径R 的平方成正比,与加速电场的电压无关,故A 、B 正确,C 、D 错误.]11、如图所示,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂直.当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出( )A .弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小B .弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小C .弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大D .弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力增大A [如图所示,画出直导线附近的条形磁铁的磁感线,由左手定则可知,直导线受向下的安培力,由于力的作用是相互的,因此条形磁铁受向上的作用力,故A 正确.]12、如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C(包括支架)的总质量为M.B 为铁片,质量为m.当电磁铁通电时,铁片被吸引加速上升,设某时刻铁片的加速度为a ,则轻绳上拉力F 的大小为多少?[解析] 本题是磁场和力学的综合题,可通过受力分析,结合牛顿第二定律解决.在铁片B 上升的过程中,轻绳上的拉力F 大小等于A 、C 的重力Mg 和B 对A 的引力F′引的和.在铁片B 上升的过程中,对B 有F 引-mg =ma ,所以F引=mg +ma.由牛顿第三定律可知B 对A 的引力F′引与A 对B 的引力F 引大小相等、方向相反,所以F =Mg +mg +ma.[答案] Mg +mg +ma13、回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间狭缝的间距为d ,磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直,被加速粒子的质量为m ,电荷量为+q ,加在狭缝间的交变电压如图乙所示,电压的大小为U 0.周期T =2πm qB .一束该种粒子在t =0~T 2时间内从A 处均匀地飘入狭缝,其初速度视为零.现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动,不考虑粒子间的相互作用.求:(1)出射粒子的动能E m ;(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E m 所需的总时间t 0.[解析] (1)粒子运动半径为R 时q v B =m v 2R且E m =12m v 2解得E m =q 2B 2R 22m .(2)粒子被加速n 次达到动能E m ,则E m =nqU 0粒子在狭缝间做匀加速运动,设n 次经过狭缝的总时间为Δt ,加速度a =qU 0md 匀加速直线运动nd =12a·Δt 2由t 0=(n -1)·T 2+Δt ,解得t 0=πB R 2+2BRd 2U 0-πm qB . [答案] (1)q 2B 2R 22m (2)πB R 2+2BRd 2U 0-πm qB。
2020--2021学年高二下学期物理粤教版选修3—1第一章 电场(含答案)
2020--2021粤教版物理选修3—1第一章电场(含答案)1、毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电.这是因为() A.空气中的正电荷转移到了毛皮上B.空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C.毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D.橡胶棒上的电子转移到了毛皮上2、导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为()A.-q B.qC.2q D.4q3、关于点电荷,下列说法中正确的是()A.点电荷就是体积小的带电体B.球形带电体一定可以视为点电荷C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷4、(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5、.(双选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小6、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φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定()A.φa>φb>φc B.E a>E b>E cC.φa-φb=φb-φc D.E a=E b>E c7、如图所示,竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定,从负极板处由静止释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处由静止释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶28、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小9、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示,则下列说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同10、(双选)对于库仑定律,下列说法正确的是()A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力,都可以使用公式F=k q1q2 r2B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电作用力大小,只取决于它们各自所带的电荷量11、一个试探电荷q,在电场中某点受到的电场力为F,该点的场强为E,下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()12、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电荷量为-5.0×10-8 C 的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点,电场力做的功为()A.-5.0×10-7 J B.5.0×10-7 JC.-3.5×10-6 J D.3.5×10-6 J13、如图所示,匀强电场的场强大小为1×103 N/C,ab、dc与电场方向平行,bc、ad与电场方向垂直,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.a、b之间的电势差为4 000 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做的功为零D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做的功都是-0.25 J14、如图所示,一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点15、正误判断(1)不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移.( )(2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷,且电荷量相等.() (3)带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭.( ) (4)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19 C.(×) 16、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)C、D两点的电势和两点间的电势差;(2)将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功.2020--2021粤教版物理选修3—1第一章电场(含答案)1、毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电.这是因为() A.空气中的正电荷转移到了毛皮上B.空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C.毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D.橡胶棒上的电子转移到了毛皮上C[摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,电中性的物体若失去了电子就带正电,得到了电子就带负电.由于毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱,在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上,失去了电子的毛皮带正电,所以C正确.]2、导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为()A.-q B.qC.2q D.4qC[两个完全一样的导体接触后电荷先中和再平分,所以q B=5q-q2=2q,故C对.]3、关于点电荷,下列说法中正确的是()A.点电荷就是体积小的带电体B.球形带电体一定可以视为点电荷C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D[点电荷不能理解为体积很小的带电体,也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体,如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时,就不能看成点电荷,而研究它与离它很远的电荷间的作用力时,就可以看作点电荷.带电体能否看成点电荷,要依具体情况而定,故D正确,A、B、C错误.]4、(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AC[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,所以C正确;场强方向规定为正电荷在该点所受的电场力方向,与负电荷所受的电场力的方向相反,D错误.]5、.(双选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB[带电油滴在电场中受重力、电场力作用,据其轨迹的对称性可知,电场力方向竖直向上,且电场力大于重力,电场力先做负功后做正功.则电场强度方向向下,Q点的电势比P点高,选项A正确;油滴在P点的速度最小,选项B 正确;油滴在P点的电势能最大,选项C错误;油滴运动的加速度大小不变,选项D错误.]6、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φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定()A.φa>φb>φc B.E a>E b>E cC.φa-φb=φb-φc D.E a=E b>E cA[沿电场线方向电势降低,故φa>φb>φc,A对.由于题目只提供了未知电场的一条电场线,故无法判断a、b、c三点的场强大小关系,也就无法判断a、b 间与b、c间的电势差的大小关系,B、C、D错.]7、如图所示,竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定,从负极板处由静止释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处由静止释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2D[因场强不变,电子在电场中受到的电场力不变,故a1∶a2=1∶1,由动能定理得eU=12m v2,v=2eUm,因两极板间的距离增大为原来的2倍,由U=Ed知,电势差U增大为原来的2倍,故v1∶v2=1∶2,故D正确.]8、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小B[由平行板电容器电容决定式C=εr S4πkd知,当插入电介质后,εr变大,则在S、d不变的情况下,C增大;由电容定义式C=QU得U=QC,又电荷量Q不变,故两极板间的电势差U减小,选项B正确.]9、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示,则下列说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同CD[两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力的大小,选项A 错误;摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电的种类一定不同,数量相等,选项B错误,C正确;由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,选项D正确.]10、(双选)对于库仑定律,下列说法正确的是()A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力,都可以使用公式F=k q1q2 r2B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电作用力大小,只取决于它们各自所带的电荷量AC[库仑定律适用于真空中的两个点电荷,当两个带电小球离得非常远时,可以看成点电荷来处理,而非常近时带电体的电荷分布会发生变化,不再均匀,故不能用库仑定律来解题.两点电荷间的力是作用力和反作用力.所以A、C 正确.]11、一个试探电荷q,在电场中某点受到的电场力为F,该点的场强为E,下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()C[本题考查的知识点是电场强度与电场本身、试探电荷的关系.电场强度E 由电场本身决定,与试探电荷无关,即E不与F成正比,也不与q成反比,但F与q成正比.故正确答案为C.]12、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电荷量为-5.0×10-8 C 的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点,电场力做的功为()A.-5.0×10-7 J B.5.0×10-7 JC.-3.5×10-6 J D.3.5×10-6 JB[U AB=φA-φB=-10 V,W AB=qU AB=5.0×10-7 J,B正确.]13、如图所示,匀强电场的场强大小为1×103 N/C,ab、dc与电场方向平行,bc、ad与电场方向垂直,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.a、b之间的电势差为4 000 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做的功为零D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做的功都是-0.25 JC[U ab=E·ab=1×103×0.04 V=40 V,选项A错误;U ac=U ab=40 V,选项B 错误;将带负电的点电荷移动一周,电势差为零,电场力做功为零,选项C正确;W ac=qU ac=-5×10-3×40 J=-0.2 J,选项D错误.]14、如图所示,一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点B[一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的比荷不同,由qU=12m v2可知经过加速电场获得的末速度不同,因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同,但在偏转电场中偏转距离y=12at2=U2L24U1d相同,所以会打在同一点,B正确.]15、正误判断(1)不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移.( )(2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷,且电荷量相等.() (3)带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭.( ) (4)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19 C.(×)【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×16、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)C、D两点的电势和两点间的电势差;(2)将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功.[解析](1)因正极板接地,故板间各点电势均小于零,由U=Ed得U BD=Ed BD=1.2×102×0.5×10-2 V=0.6 V,即φD=-0.6 V.由于d CB=5 cm-0.5 cm=4.5 cm=4.5×10-2 m,所以φC=U CB=-Ed CB=-1.2×102×4.5×10-2 V=-5.4 V.所以U CD=φC-φD=-5.4 V-(-0.6)V=-4.8 V.(2)因为点电荷匀速移动,除电场力外的其他力所做的功等于克服电场力所做的功W外=|qU CD|=2×10-2×4.8 J=9.6×10-2 J.[答案](1)-5.4 V-0.6 V-4.8 V(2)9.6×10-2 J。
粤教版高中物理选修3-1课件第1章第3节
(双选)(2012·深圳实验中学高二检测)某静电场中的电场 线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨 迹如图1-3-1中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的 是( )
图1-3-1
A.粒子必定带负电 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.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 【审题指导】 解答该题应把握以下三点. (1)由轨迹确定电场力方向,从而确定电荷电性. (2)由电场线疏密确定E的大小进而确定电场力大小和加 速度大小. (3)由动能定理确定动能大小.
步骤7:完成“探究 4”(方式重在方法和技 巧)
步骤8:指导学生完成 【当堂双基达标】,验 证学习情况
步骤9:由学生总结知识 点,教师点评完善,安 排学生课下完成【课后 知能检测】
演示结束
课标解读
重点难点
1.知道电荷间的相互作用 1.对电场强度的概念、意
是通过电场发生的.
义、决定因素的理
2.理解电场强度、知道电 解.M点的场强E=
F q
=
6×10-6 1.2×10-9
N/C=5.0×103N/C,方向与该正电荷受力的方向相同,向
东.
(2)在M点放置另一个电荷量为3.6×10-6C的负电荷,由
于M点的场强与试探电荷无关,故其场强的大小和方向不
变.
电荷所受电场力的F′=Eq′=5.0×103×3.6×10-6N
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第三节
电场强度
教师用书独具演示
●课标要求 1.知道电场强度的概念. 2.知道电场线的概念及特点.
●课标解读 1.理解电场强度的概念、公式及意义. 2.知道电场强度的矢量性及叠加. 3.知道电场线的特点及意义. ●教学地位 本节知识是电场的基础,在高考中常结合其他知识综合 命题,它既是电场的重点也是高考的热点.
粤教版高中物理选修3-1课时检测:第三章 第一二 节认识磁场 含答案
第一节我们周围的磁现象第二节认识磁场A级抓基础1.关于信鸽“认家”的现象,有一种解释说,信鸽是通过地球的磁场来导航的,如果这种说法正确,则当在信鸽腿上系上一块小磁体,信鸽还能否通过地球的磁场来导航( )A.能B.不能C.能,但不灵敏D.无法判断解析:小磁体干扰了信鸽自身的磁场,故B正确.答案:B2.关于地磁场,下列叙述正确的是( )A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理南极附近答案:D3.关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是( )A.磁感线上每一点的切线方向B.磁场N极到S极的方向C.小磁针静止时北极所指的方向D.小磁针北极受力的方向解析:磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向,用磁感线表示则是磁感线的切线方向即为该点的磁场方向.答案:B4.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向南D.水平向北解析:电子流沿水平面自西向东运动,根据右手螺旋定则可知,电子流在P点产生的磁场的方向为水平向北,所以D正确.答案:D5.如图所示的螺线管正上方放置一小磁针,当闭合开关S后,小磁针的指向如图所示,其中黑色的那一端为小磁针的N极,下列判断正确的是( )A.电源左端为正、右端为负,线圈左端为N极,右端为S极B.电源左端为负、右端为正,线圈左端为N极,右端为S极C.电源左端为负、右端为正,线圈左端为S极,右端为N极D.电源左端为正、右端为负,线圈左端为S极,右端为N极解析:磁针所在处的磁场向右,由右手螺旋定则可知B正确.答案:B6.如图所示,一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,则此电子的运动( )A.不产生磁场B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外D.只在圆的内侧产生磁场解析:电子沿逆时针方向转动,形成顺时针方向电流.由安培定则可得,在圆心处的磁场方向垂直纸面向里.答案:B7.(多选)关于磁感线和电场线,下列说法正确的是( )A.磁感线是闭合曲线,而静电场的电场线不是闭合曲线B.磁感线和电场线都可以是一些互相平行的曲线C.磁感线始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向答案:ABB级提能力8.(多选)如图,当电流逆时针通过圆环导体时,在导体中央的小磁针的N极将指向( )A.指向读者B.背离读者C.垂直纸面向内D.垂直纸面向外答案:AD9.(多选)如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( )A.向右飞行的正离子B.向左飞行的正离子C.向右飞行的负离子D.向左飞行的负离子答案:BC10.(多选)在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知( )A.可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B.可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过答案:BC11.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,下列选项中的四种情况能够做到的是( )解析:既然月球表面没有磁场,那么在月球上就不能用指南针定向,所以A错误;月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音的传播需要介质,所以B、C均不对,只有选项D正确.答案:D。
粤教版高二物理选选修3—1第2章 电路含答案
2020--2021粤教版物理选选修3—1第2章 电路含答案 粤教版选修3—1第二章 电路1、如图所示,P 为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间,设AB 、CD 之间的电压是相同的,则这两种接法电阻大小关系为( )A .R 甲=12R 乙 B .R 甲=14R 乙 C .R 甲=2R 乙 D .R 甲=4R 乙2、如图所示电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的电阻不计.那么开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的( )A .12 B .23 C .13D .143、单位正电荷沿闭合电路移动一周,电源释放的总能量决定于( ) A .电源的电动势 B .通过电源的电流C .内外电路电阻之和D .电荷运动一周所需要的时间4、如图所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S 与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R 3<R 4,下面是几位同学对这一问题的讨论,请你判断下列说法正确的是( )A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表5、如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光.若将相同材料制成的标有“3 V,20 W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是( )A.电源的内阻23ΩB.把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光C.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等D.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小6、如图所示,用两个基本门电路连接成逻辑电路,根据该电路的真值表,下列判断中正确的是( )A B Z0 0 00 1 11 0 01 1A.虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“0”B.虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“0”C.虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“1”D.虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“1”7、两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻R1∶R2等于( )A.1∶3 B.3∶1C.1∶ 3 D.3∶18、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为( )A.2 V 1.5 ΩB.1.5 V 2 ΩC.2 V 2 ΩD.1.5 V 1.5 Ω9、(双选)某同学设计了一个多量程多用电表,其内部结构原理图如图所示.测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻.下列说法正确的是( )A.当功能选择开关S与触点1、2相接时,测的是电流B.当功能选择开关S与触点3、4相接时,测的是电压C.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔D.功能选择开关S旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程大10、如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.0 5 Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为9A,则( )A.蓄电池的电动势为12 VB.此时通过电动机的电流是34 AC.此时通过电动机的电流是25 AD.此时电动机的输入功率为500 W11、如图是为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路.当温度升高,热敏电阻的阻值变小.设计要求是:点火开关闭合且温度过高时,继电器通电,右侧磁性开关合上,冷却风扇M工作.则( )A.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1B.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R1C.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1D.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R112、图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=500μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=________ kΩ.13、在铁路与公路的交叉路口,安装有自动控制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮,火车过去时信号灯灭.如图是这种信号灯的控制电路图.S1、S2为两个光控开关,光照到时接通,没照到时断开.只有两个开关都接通时,信号灯才是灭的.请画出符合要求的门电路符号.2020--2021粤教版物理选选修3—1第2章电路含答案粤教版选修3—1第二章电路1、如图所示,P为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A、B之间,然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间,设AB、CD之间的电压是相同的,则这两种接法电阻大小关系为( )A.R甲=12R乙B.R甲=14R乙C.R甲=2R乙D.R甲=4R乙B[将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻,设为r,图甲中等效为两个电阻并联,R甲=r2,图乙中等效为两个电阻串联,R乙=2r,所以R甲=14R乙,所以B正确.]2、如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻不计.那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的( )A.12B.23C.13D.14B[设电池提供的电压为U,每个电阻的阻值为R.K接通前,通过R2的电流I=UR1+R2=U2R.K接通后,通过R2的电流I′=12×UR1+R2R3R2+R3=12×UR+0.5R=U3R,I′I=23,B项正确.]3、单位正电荷沿闭合电路移动一周,电源释放的总能量决定于( )A.电源的电动势B.通过电源的电流C.内外电路电阻之和D.电荷运动一周所需要的时间A[电动势的物理意义是:在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功.所以电源释放的总能量决定于电源的电动势,故A正确.]4、如图所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的讨论,请你判断下列说法正确的是( )A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表D[S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,电阻R1、R2起分流作用,所以S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻较小,所以前者量程较大;S与3或4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3<R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆挡调零电阻.综上所述,D正确.]5、如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光.若将相同材料制成的标有“3 V,20 W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是( )A.电源的内阻23ΩB.把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光C.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等D.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小C[由图读出电源的电动势为E=4 V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则r=4-16Ω=0.5 Ω,故A错误;灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3 V,I=2 A,则灯泡L1的额定电压为3 V,功率为P 1=UI =6 W .把灯泡L 1换成“3 V ,20 W ”的灯泡L 2,不能正常发光,而由P =U2R 知:灯泡L 2的正常工作时的电阻为R 2=U 2P 2=3220=0.45 Ω,灯泡L 1的电阻为R 1=U I =32 Ω=1.5 Ω,则知正常发光时灯泡L 2的电阻更接近电源的内阻,但是这里灯泡并没有达到正常发光,此时L 2的电阻是不确定的;电源的输出功率可能变大,可能相等,也有可能变小,故B 、D 错误,C 正确.] 6、如图所示,用两个基本门电路连接成逻辑电路,根据该电路的真值表,下列判断中正确的是( )A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 0 11A .虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“0”B .虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“0”C .虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“1”D .虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“1”A [A 、B 输入为0,0,即输入虚线框为1,0,输出为0;A 、B 输入为0,1,即输入虚线框为1,1,输出为1,知虚线框中是“与门”.输入为1,1,则输入与门为0,1,所以输出为0.即真值表内空缺处应填“0”.故选A.]7、两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示,可知两电阻R 1∶R 2等于( )A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3D .3∶1A [在I-U 图象中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比R1R2=tan 30°tan 60°=13,故A 正确.]8、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A ,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A ,则电源的电动势和内阻分别为( ) A .2 V 1.5 Ω B .1.5 V 2 Ω C .2 V 2 ΩD .1.5 V 1.5 ΩB [由闭合电路欧姆定律得 E =I 1(R 1+r),E =I 2(R 2+r)代入数据联立得r =2 Ω,E =1.5 V ,故B 正确.] 9、(双选)某同学设计了一个多量程多用电表,其内部结构原理图如图所示.测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻.下列说法正确的是( )A .当功能选择开关S 与触点1、2相接时,测的是电流B .当功能选择开关S 与触点3、4相接时,测的是电压C .A 表笔为红表笔,B 表笔为黑表笔D .功能选择开关S 旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程大AC [当功能选择开关S 与触点1、2相接时,表头并联电阻,改装为电流表,选项A 正确;当功能选择开关S 与触点3、4相接时,内含电源和调零电阻,测的是电阻,选项B 错误;电流从红表笔流进,则A 表笔为红表笔,B 表笔为黑表笔,选项C 正确;功能选择开关S 旋到触点5时串联一个电阻,串联的电阻值比旋到触点6时小,旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程小,选项D 错误.] 10、如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S 1时,电流表示数为10 A ,电压表示数为12 V ;再接通S 2,启动电动机工作时,电流表示数变为9 A ,则( )A.蓄电池的电动势为12 VB.此时通过电动机的电流是34 AC.此时通过电动机的电流是25 AD.此时电动机的输入功率为500 WC[只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=12+10×0.05=12.5 V,故A错误.车灯的电阻为R灯=UI=1210Ω=1.2 Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=E-I′R灯r-I′=12.5-9×1.20.05A-9 A=25 A,故B错误,C正确.此时电动机的输入功率为P M=U′·I电动机=I′R灯·I电动机=9×1.2×25=270 W,故D错误.] 11、如图是为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路.当温度升高,热敏电阻的阻值变小.设计要求是:点火开关闭合且温度过高时,继电器通电,右侧磁性开关合上,冷却风扇M工作.则( )A.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1B.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R1C.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1D.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R1C[设计要求是点火开关闭合且温度过高时,继电器才通电,即符合2个条件继电器才工作,这符合逻辑电路中与门的特点,可知虚线框内门电路为与门.要使冷却扇容易工作,即温度不太高时就工作.只要将R1增大,使得热敏电阻相对变小,分的电压较小,则输入门电路的电压高,使冷却风扇容易起动,C正确,A、B、D错误.]12、图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=500μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=________ kΩ.[解析] 欧姆表内阻R内=EIg=1.5 V500×10-6 A=3000 Ω,用欧姆表测电阻时指针指在刻度盘的正中央,由闭合电路欧姆定律得12I g=ER内+Rx=IgR内R内+Rx.解得R x=R内=3000 Ω=3 kΩ.[答案]红 313、在铁路与公路的交叉路口,安装有自动控制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮,火车过去时信号灯灭.如图是这种信号灯的控制电路图.S1、S2为两个光控开关,光照到时接通,没照到时断开.只有两个开关都接通时,信号灯才是灭的.请画出符合要求的门电路符号.[解析]开关闭合时输入为高电势,灯亮时输出为高电势,所以开关闭合为1,断开为0,灯亮为1,灯灭为0,则此时门电路的真值表应如表所示,这是与非门真值表,所以框内应为如图所示门电路.[答案] 见解析。
2020—2021学年高二上学期物理粤教版选修3-1第一章电场单元练习(解析版)
2020—2021物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)如图所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷.关于使导体带电的以下说法中正确的是()A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电2、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起3、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小可能为()A .59F B .45F C .54FD .95F4、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况.设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ,则A 、B 两点( )A .E A =EB ,电场方向相同 B .E A <E B ,电场方向相同C .E A >E B ,电场方向不同D .E A <E B ,电场方向不同5、如图所示,真空中O 点处有一点电荷,在它产生的电场中有a 、b 两点,a 点的场强大小为E a ,与ab 连线成53°角,b 点的场强大小为E b ,与ab 连线成37°角.关于a 、b 两点E a 、E b 及φa 、φb 的关系,正确的是( )A .25E a =9E b ,φa >φbB .16E a =9E b ,φa <φbC .9E a =25E b ,φa >φbD .9E a =16E b ,φa <φb6、如图所示,匀强电场方向平行于xOy 平面,在xOy 平面内有一个半径为R =5 m 的圆,圆上有一个电荷量为q =+1×10-8 C 的试探电荷P ,半径OP 与x 轴正方向的夹角为θ,P 沿圆周移动时,其电势能E p =2.5×10-5sin θ(J),则( )A .x 轴位于零势面上B .电场强度大小为500 V/m ,方向沿y 轴正方向C .y 轴位于零势面上D.电场强度大小为500 V/m,方向沿x轴正方向7、如图所示,a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,若不计重力,则()A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷8、如图所示,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是()A.F逐渐增大,T逐渐减小B.F逐渐减小,T逐渐减小C.F逐渐减小,T逐渐增大D.F逐渐增大,T逐渐增大9、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定10、如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A.等于k Q29r2B.大于kQ29r2C.小于k Q29r2D.等于kQ2r211、如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角.关于E a、E b的关系,以下结论正确的是()A.E a=33E b B.E a=13E bC.E a=3E b D.E a=3E b12、一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移动到b 点.在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A.1×104 V B.-1×104 VC.4×104 V D.-7×104 V13、(双选)如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点.一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2.下列说法正确的是()A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为W1+W22C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为W2 qLD.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差14、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C,Q B=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触.在接触后,A、B带电荷量各是多少?此过程中电子发生了怎样的转移,转移了多少电荷量?15、如图所示,A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板,接在电压为U 的电源上.在A板的中央P点放置一个电子发射源.可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m、电荷量为e,射出的初速度为v.求电子打在板上的区域面积.(不计电子的重力)2020—2021物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)如图所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷.关于使导体带电的以下说法中正确的是()A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电AD[无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C,导体带正电,故选A、D.]2、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起C[用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片上均带正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移;移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C正确.]3、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小可能为( ) A .59F B .45F C .54FD .95FBD [设一个球的带电量绝对值为Q ,则另一个球的带电量绝对值为5Q ,此时F =k 5Q 2r 2,若两球带同种电荷,接触后再分开,两球电量的绝对值为3Q ,则两球的库仑力大小F′=k 9Q 2r 2=9F5.若两球带异种电荷,接触后再分开,两球电量的绝对值为2Q ,此时两球的库仑力F″=k 4Q 2r 2=45F.故B 、D 正确,A 、C 错误.] 4、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况.设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ,则A 、B 两点( )A .E A =EB ,电场方向相同 B .E A <E B ,电场方向相同C .E A >E B ,电场方向不同D .E A <E B ,电场方向不同D [电场线的疏密表示电场强弱,由题图可知,B 点密集,A 点稀疏,故E A <E B ,又某点的电场方向为电场线上该点的切线方向,A 、B 两点的电场方向不同,故A 、B 、C 错误,D 正确.]5、如图所示,真空中O 点处有一点电荷,在它产生的电场中有a 、b 两点,a 点的场强大小为E a ,与ab 连线成53°角,b 点的场强大小为E b ,与ab 连线成37°角.关于a 、b 两点E a 、E b 及φa 、φb 的关系,正确的是( )A .25E a =9E b ,φa >φbB .16E a =9E b ,φa <φbC .9E a =25E b ,φa >φbD .9E a =16E b ,φa <φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b=43r a.根据点电荷场强公式E=k Qr2得E a=169E b;由图可知,该电场是由负点电荷产生的,故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低,则有φa<φb,故D正确,A、B、C 错误.]6、如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5 m的圆,圆上有一个电荷量为q=+1×10-8 C的试探电荷P,半径OP与x轴正方向的夹角为θ,P沿圆周移动时,其电势能E p=2.5×10-5sin θ(J),则()A.x轴位于零势面上B.电场强度大小为500 V/m,方向沿y轴正方向C.y轴位于零势面上D.电场强度大小为500 V/m,方向沿x轴正方向A[由E p=2.5×10-5sin θ(J)知,x轴上的势能为零,是零势面,电场线与y轴平行,A正确,C错误;当θ=90°时,E p=2.5×10-5 J,由E p=EqR解得E=500 V/m,此时电势能大于零,故电场强度的方向沿y轴负方向,B、D错误.] 7、如图所示,a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,若不计重力,则()A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷C[粒子在电场中做类平抛运动,由h=12qEm(xv0)2得x=v02mhqE.由v02hm aEq a<v02hm bEq b得q am a>q bm b,故选C.]8、如图所示,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是()A.F逐渐增大,T逐渐减小B.F逐渐减小,T逐渐减小C.F逐渐减小,T逐渐增大D.F逐渐增大,T逐渐增大B[电容器与电源相连,所以两端间电势差不变,将左极板向左缓慢移动过程中,两板间距离增大,则由U=Ed可知,电场强度E减小;电场力F=Eq减小;小球处于平衡状态,受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡,故拉力与电场力和重力的合力大小相等,方向相反;根据平行四边形定则可知,T=F2+(mg)2;由于重力不变,电场力变小,故拉力变小,B正确.]9、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定C[根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C.] 10、如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A.等于k Q29r2B.大于kQ29r2C.小于k Q29r2D.等于kQ2r2B[由于两金属球带等量异种电荷,电荷间相互吸引,因此电荷在金属球上的分布向两球靠近的一面集中,电荷间的距离就要比3r小.根据库仑定律,静电力一定大于k Q29r2,正确选项为B.]11、如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角.关于E a、E b的关系,以下结论正确的是()A.E a=33E b B.E a=13E bC.E a=3E b D.E a=3E bD[由题图可知,r b=3r a,再由E=kQr2可知,E aE b=r2br2a=31,E a=3E b,故D项正确.]12、一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移动到b 点.在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A.1×104 V B.-1×104 VC.4×104 V D.-7×104 VA[设电场力做功为W,由动能定理知,W+6.0×10-5 J=8.0×10-5 J,解得W=2.0×10-5 J ,因此a 、b 两点间的电势差为U ab =W q =1×104 V ,故选项A 正确.]13、(双选)如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q(q>0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差 BD [由题意得,(φa -φb )q =W 1,(φc -φd )q =W 2,只能得出a 、b 两点间和c 、d 两点间的电势关系,无法确定场强的方向,选项A 错误;若c 、d 之间的距离为L ,因无法确定场强的方向,故无法确定场强的大小,选项C 错误;由于φM =φa +φc 2、φN =φb +φd2、W MN =q(φM -φN ),上述式子联立求解得粒子从M 点移动到N 点电场力做的功为W MN =W 1+W 22,所以B 正确;若W 1=W 2,有φa -φb =φc -φd ,变形可得φa -φc =φb -φd ,又φa -φM =φa -φa +φc 2=φa -φc 2,φb -φN=φb -φb +φd 2=φb -φd 2,所以φa -φM =φb -φN ,D 正确.]14、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触.在接触后,A 、B 带电荷量各是多少?此过程中电子发生了怎样的转移,转移了多少电荷量?[解析] 接触后两小球带电量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C ,在接触过程中,电子由B 球转移到A球,不仅将自身净电荷中和,且继续转移,使B 球带Q B ′的正电荷.这样,共转移的电子电荷量为:ΔQ =Q B -Q B ′=(-3.2×10-9-1.6×10-9)C =-4.8×10-9C[答案] 均为1.6×10-9C 电子由B 球转移到了A 球,转移了4.8×10-9 C15、如图所示,A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板,接在电压为U 的电源上.在A 板的中央P 点放置一个电子发射源.可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m 、电荷量为e ,射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积.(不计电子的重力)[解析] 打在最边缘的电子,其初速度方向平行于金属板,在电场中做类平抛运动,在垂直于电场方向做匀速运动,即r =v t在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动,即d =12at 2电子在平行电场方向上的加速度a =eE m =eU md电子打在B 板上的区域面积S =πr 2由以上几式得S =2πm v 2d 2eU .[答案] 2πm v 2d 2eU。
粤教版物理选修3-1第一章 电场单元练习题(含详细答案)
粤教版物理选修3-1第一章电场一、单选题1.高压供电线路在不断电的情况下进行检修,检修人员必须穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业.这是因为人穿上金属丝衣服工作时()A.人体的电势为零,且电场强度为零B.人体的电势为零,但电场强度不为零C.人体的电势不为零,且人的电势低于高压线路的电势D.人体的电势不为零,且人和高压线路的电势相等2.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3.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球()A.速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功C.受到的库仑力最大值为D.管壁对小球的弹力最大值为4.如图,真空中A、B两处各有一个正点电荷,若放入第三个点电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是()A.正电;在A、B之间B.正电;在A的左侧C.负电;在A、B之间D.负电;在B的右侧5.水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A 的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇,如图所示.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是()A.电荷M的比荷大于电荷N的比荷B.两电荷在电场中运动的加速度相等C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同6.如图所示,P和Q为两平行金属板,两极板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是()A.两极板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B.两极板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C.与两极板间距离无关,仅与加速电压U有关D.以上说法都不正确二、多选题7.(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()A.极板X带正电B.极板X′带正电C.极板Y带正电D.极板Y′带正电8.(多选)如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则()A.仅有两个小球带同种电荷B.仅有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷9.(多选)如图是电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在静电力作用下以初速度v0从A向B运动并经过B点,一段时间后q以速度v又一次经过A点,且v与v0的方向相反,则以下说法中正确的是()A.A、B两点的电场强度是EA<EBB.A、B两点的电势是φA>φBC.负电荷q在A、B两点的电势能E pA<E pBD.负电荷q先后经过A点的速度大小v0=v10.(多选)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能三、计算题11.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.12.如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm.(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少;(2)将电荷量为q=-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能E p为多少?13.如图所示,在真空中有一对平行金属板,由于接在电池组上而带电,两板间的电势差为U.若一个质量为m,带正电荷q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,板间距为d.不计重力.(1)粒子在电场中做何种运动?(2)计算粒子到达负极板时的速度大小.四、填空题14.如图所示,在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2),A带负电,电荷量为q1,B带正电,电荷量为q2,杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为________,在竖直位置处两球的总动能为________.15.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带__________电荷,毛皮带__________电荷.当橡胶棒带有2.7×10-9C的电荷量时,有______________个电子从____________移到__________上.(结果保留两位有效数字)16.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V,有一个带电荷量为q=1.0×10-8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点,静电力做功为________ J.17.将一电荷量为2.0×10-8C的点电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了6.0×10-6J的功,则它的电势能________(选填“增加”或“减小”)了,两点间电势差为UAB=________ V.18.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律.根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:(1)步骤二的实验现象,说明______________________________________________________________________________________________________________________________;(2)步骤三的实验现象,说明______________________________________________________________________________________________________________________________;(3)该研究性实验________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律.答案解析1.【答案】D【解析】金属网能起到屏蔽电场的作用,使人体内的场强保持为零,对人体起到保护作用.但是,人体的电势与高压线路的电势始终相等,所以D正确.2.【答案】D【解析】由乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件可知点电荷Q带正电,而甲粒子带负电,甲粒子从b向c运动过程中,电场力做正功,甲粒子的电势能减小,因此,E pb>E pc,选项A错误;对于乙粒子,若从b向d运动,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增加,则E pb<E pd,故<φd,选项D正确;由b到d,根据动能定理,电场力对乙粒子做负功,粒子的动能减小,φbE kb>E kd,则v b>v d,选项B错误;根据正点电荷电场的特点可知,a、b两点电场强度的大小相等,但方向不同,选项C错误.3.【答案】C【解析】由等量异种电荷形成的电场特点,根据小球的受力情况可知在细管内运动时,合力为重力,小球速度一直增大,A错误;库仑力水平向右,不做功,B错误;在连线中点处库仑力最大,F=+=,C正确;管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力,所以最大值为,D 错误.4.【答案】C【解析】A、B都是正点电荷,若点电荷C为正电荷,无论放在哪个地方,在中间的电荷可能受力平衡,但是在两边的电荷由于互相排斥,不可能处于平衡状态,所以放正电荷不可能;当C为负电荷时,无论放在A的左侧还是在B的右侧,负电荷受到的作用力都是指向同一侧的,不可能受力平衡,当负电荷放在A、B中间的时候,A、B之间的作用力互相排斥,A、B和C之间都是吸引力,所以A、B、C受力都可能处于受力平衡的状态,所以C正确.故选C.5.【答案】A【解析】若两板间电压为U,间距为d,长为L.则由题意:v N t+v M t=L①t2+=t2②由①式分析得v M、v N不一定相同,D错误.由②式分析得:>,A正确,由>进一步分析可得两个电荷的加速度aM>aN,电场力对电荷所做的功WM>WN,B、C错误.6.【答案】C【解析】7.【答案】AC【解析】由荧光屏上亮斑的位置可知,电子在XX′偏转电场中向X极板方向偏转,故极板X带正电,选项A正确,选项B错误;电子在YY′偏转电场中向Y极板方向偏转,故极板Y带正电,选项C正确,选项D错误.8.【答案】BD【解析】由d吸a,d吸b知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c 与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A、C错,选项B、D对.9.【答案】BCD【解析】由于负电荷从A至B做减速运动,则静电力的方向由B→A,电场E的方向应由A→B,所以φA>φB,E pA<E pB,选项B、C正确.由于只有这一条电场线,不知道电场的具体分布,所以无法判断电场强度的大小,选项A错误.负电荷再回到A点时,其电势能不变,动能也不变,所以v0=v,选项D正确.10.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知,A、B场强相同,A点电势高.故A错误.根据等量异种电荷等势面分布可知:CD是一条等势线,C、D两处电势相等.由电场分布的对称性可知:C、D两处的场强相同.故B正确.根据电场线疏密表示场强的大小可知,在AB之间,O点场强最小.故C错误.O点电势高于B点电势,正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能.故D正确.11.【答案】【解析】设带电粒子在B点的速度大小为v B.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即v B sin 30°=v0sin 60°①由此得v B=v0②设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有qUAB=m(v-v)③联立②③式得UAB=.④12.【答案】(1)40 V60 V(2)-6.0×10-11J【解析】(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得,UAC=E·d1=40 V,C点的电势φC=UCB=E·d2=60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能E p=qφC=-6.0×10-11J.13.【答案】(1)做初速度为0的匀加速直线运动(2)【解析】(1)做初速度为0的匀加速直线运动.加速度为a=.(2)方法1在带电粒子的运动过程中,静电力对它做的功是W=qU设带电粒子到达负极板时的速率为v,其动能可以写为E k=mv2由动能定理可知mv2=qU于是求出v=方法2设粒子到达负极板时所用时间为t,则d=at2v=ata=联立解得v=.14.【答案】l【解析】在此过程中,两球受的电场力均做正功,总功为W=;由功能关系得:W+m2g-m1g=E k,所以在竖直位置两球的总动能为E k=W+(m2-m1)g=l.15.【答案】负正 1.7×1010毛皮橡胶棒【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子,带上了负电荷,毛皮因丢失了电子,带上了正电荷,这是摩擦起电的现象,从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为n==个中≈1.7×1010个.16.【答案】-4.0×10-8【解析】WAB=qUAB=-1.0×10-8×4 J=-4.0×10-8J.17.【答案】增加-300【解析】克服电场力做了6.0×10-6J的功,说明电场力做负功,则电势能增加,根据电场力做功的公式WAB=qUAB,得:UAB==V=-300 V18.【答案】(1)板带电(2)两板所带总电荷量为零(3)能【解析】用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了等量异种电荷.步骤二中金属球与箔片发生静电感应现象,故箔片张开,步骤三中两块板同时插入空心金属球,总电荷量为零,不发生静电感应现象,故箔片不张开,该实验能验证电荷守恒定律.。
粤教版物理高一-选修3-1-第二章-电路-同步练习(包含答案)
粤教版物理高一-选修3-1-第二章-电路-同步练习一、单选题1.一台空调机的额定功率为1kW,假设在额定功率下平均每天工作6小时(h),30天的用电量是()A. 18 kW•hB. 30 kW•hC. 60 kW•hD. 180 kW•h2.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为()A. 1和0B. 0和1C. 1和1D. 0和03.如图所示,直线A为电源的U—I图线,直线B为电阻R的U—I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是()A. 4 W、8 WB. 2 W、4 WC. 4 W、6 WD. 2 W、3 W4.在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则()A. A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B. A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C. A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D. A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮5.如图所示,直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线,直线B为电阻R两端电压与通过该电阻流关系的伏安图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和效率分别是:A. 2瓦,66.7%B. 2瓦,33.3%C. 4瓦,33.3%D. 4瓦,66.7%6.a、b两个电阻的U—I图线如图所示,则()A. R a <R bB. R a >R bC. 若将它们串联在电路中,发热功率较大的是电阻R bD. 若将它们并联在电路中,发热功率较大的是电阻R a7.两个电阻R1和R2,R1>R2,将它们并联接入电路,它们的发热功率分别为P1,P2,总功率为P,则()A. P1>P2B. P1<P2C. P1=P2D. P=P1-P28.一根粗细均匀的长直导线,其电阻大小为R0,现将它截为等长的n段,然后将它们全部并联,则总电阻为( )A. B. C. nR0 D. n2R09.输电线的电阻共计r,输送的电功率是P,用电压U送电,则用户能得到的电功率为()A. PB. P﹣()2rC. P﹣D.二、多选题10.在“探究电阻与长度、横截面积关系”的实验中,以下操作中错误的是()A. 用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B. 将金属丝密绕在铅笔上,测出宽度,除以圈数得到金属丝直径C. 用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D. 实验中应保持金属丝的温度不变11.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法正确的是A. 应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B. 应选用内阻较小的电压表和电流表C. 移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D. 使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才会小12.如图所示的U-I图象中,直线I为某一电源路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知()A. R的阻值为1.5ΩB. 电源的电动势为3.0V,内阻为1.5ΩC. 电源的输出功率为3WD. 电源R消耗的功率为1.5W13.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,电流表和电压表都看做理想电表,且R1大于电源的内阻r,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )A. 电压表读数减小B. 电流表读数减小C. 质点P将向上运动D. 电源的输出功率逐渐增大14.下列说法中正确的是()A. 据R=可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍B. 据R=可知,通过导体的电流改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变C. 据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度L成反比D. 导体的电阻率与导体的长度L、横截面积S、导体的电阻R皆无关三、填空题15.把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的n段后,再并联起来,电阻变为1Ω,则n等于________。
高中物理选修3-1公式
高中物理选修3-1公式1.电场1.1 电荷的均分公式:q = (q1 + q2)/21.2 库仑定律:F = kq1q2/r^21.3 加速度:a = qU/md1.4 偏转量:y = qUl^2/22mdv^21.5 偏转角:tanθ = qUl/2mdv (不带正负号)1.6 带电粒子在电场中的加速度和偏转量:使用k =9.0×10^9 N·m^2/C^2和点电荷球心间距离r1.7 电场强度的定义式:E = F/q,电场强度的方向为正检验电荷受力的方向1.8 点电荷的场强:EA = kQ/r^2(Q为场源电量)1.9 电场力做功:___(带正负号)1.10 电场力做功与电势能变化的关系:W电 = -ΔE1.11 电势差的定义式:___(带正负号)1.12 电势的定义式:ϕA = WAP/q(带正负号,P代表零势点或无穷远处)1.13 电势差与电势的关系:UAB = ϕA - ϕB1.14 匀强电场的电场强度与电势差的关系:E = U/d(d为沿场强方向的距离)1.15 带电粒子在电场中的加速度:v = (2qU/m)^0.51.16 带电粒子在电场中的偏转:y = qUl^2/2mdv^2 =l^2U^2/4dUm1.17 电容的定义:C = Q/U,单位:法拉F1.18 平行板电的电容:C = εS/4πkd2.电路2.1 电阻定律:R = ρl/S(l为电阻率)2.2 串联电路电压的分配:U1/U = R1/(R1 + R2),U2/U = R2/(R1 + R2)2.3 并联电路电流的分配:I1/I = R2/(R1 + R2),I2/I =R1/(R1 + R2)2.4 串联电路的总电阻:R串 = R1 + R2(等于nR)2.5 并联电路的总电阻:R并 = R1R2/(R1 + R2)(等于R12/R1+R2/n)2.6 I-U伏安特性曲线的斜率:k = tanθ = 1/R2.7 部分电路欧姆定律:I = U/R2.8 闭合电路欧姆定律:I = E/(R + r)2.9 闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U = E - Ir2.10 电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r等于直线的斜率r = tanθ = E/I2.11 多用电表:若将电压表量程扩大n倍,需串联电阻R 串 = (n-1)Rg;若将电流表量程扩大n倍,需并联电阻R并 = R/(n-1)。
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选修3-1 1.1~1.3节练习题
一、不定项选择题。
1.11下列关于电现象的叙述中错误的是( )
A .玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B .摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷
C .带电现象的本质是电子的转移,物体得到电子一定显负电性,失去电子显正电性
D .当一种电荷出现时,必然有等量的异种电荷出现;当一种电荷消失时,必然有等量的异种电荷消失
1.12用一绝缘柄将一带正电玻璃棒a 接触另一不带电玻璃棒b ,使之接触起电.以下说法正确的是( )
A.在此接触起电过程中,玻璃棒a 上的正电荷向玻璃棒b 上转移
B.在此接触起电过程中,玻璃棒b 上的负电子向玻璃棒a 上转移
C.在此接触起电过程中,它们的电荷的代数和不变
D.在此接触起电过程中,电荷并不一定遵循电荷守恒定律
1.13某验电器金属小球和金属箔均不带电,金属箔闭合.现将带负电的硬橡胶棒接近验电器金属小球,则将出现的现象是( )
A.金属箔带负电,其两片张开
B.金属箔带正电,其两片张开
C.金属箔可能带正电,也可能带负电.但两片一定张开
D.由于硬橡胶棒并没有接触验电器小球,故金属箔两片因不带电仍闭合
1.21下列哪些带电体一定可看作点电荷 …( )
A.体积很小的带电体
B.带电荷量很小的带电体
C.球形带电体
D.形状和大小的影响可以忽略不计的带电体
1.22有两个完全相同的金属小球P 和Q (它们的大小可忽略不计),分别带电q 和-5q.当它们在真空中相距一定距离时,彼此间作用力为F ,若用绝缘手柄移动这两个小球将它们相接触后再放回原处,则它们之间的静电力变为…( )
A.F
B.0.8F
C.4F
D.5F
1.23在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球.现由静止同时释放这两个小球,则这两个小球的加速度和速度大小随时间的变化情况是( )
A.速度变大,加速度变大
B.速度变小,加速度变小
C.速度变大,加速度变小
D.速度变小,加速度变大
1.31在电场中的某点放入电荷量为q 的负试探电荷时,测得该点的电场强度为E ;若在该点放入电荷量为2q 的正试探电荷,则此时测得该点的场强( )
A.大小为E ,方向和E 相同
B.大小为E ,方向和E 相反
C.大小为2E ,方向和E 相同
D.大小为2E ,方向和E 相反
1.32如图7所示,空间有一电场,电场中有两个点a 和b.下列表述正确的是( )
A .该电场是匀强电场
B .a 点的电场强度比b 点的大
C .b 点的电场强度比a 点的大
D .正电荷在a 、b 两点受力方向相同
图7
1.33如图1-3-6所示,悬线下挂着带正电的小球,它的质量为m ,电荷量为q .整个装置处于水
平向右的匀强电场中,电场强度为E ,则 …( )
A.小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为m g
Eq =θtan
B.若剪断悬线,则小球做曲线运动
C.若剪断悬线,则小球做匀速运动
D.若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动 图1-3-6
1.14两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8 C 的电荷量,另一个带-2×10-8 C 的电荷量.把两球接触
后再分开,两球分别带电多少?
1.24.如图1-2-6所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为0.1 g ,分别用10 cm 长的绝缘丝线悬挂于绝缘天花板上的一点O ,当平衡时B 球偏离竖直方向60°,A 竖直悬挂且与绝缘墙壁接触.求:
(1)每个小球所带的电荷量;
(2)每条细线受到的拉力;
(3)墙壁受到的压力;
图1-2-6
1.34如图8所示,A 、B 为体积可忽略的带电小球,Q A =2×10-8C ,Q B =-2×10-8
C ,A 、B 相距3cm .在水平外电场作用下,A 、B 保持静止,悬线都沿竖直方向.试求:
(1)外电场的场强大小和方向?
(2)AB 中点处总电场的场强大小和方向.。