高中物理最基础考点系列考点1感应起电3-1
高中选修3-1,2电与磁物理知识点
第一章、电 场一、电荷 :1、自然界中有且只有两种电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2、电荷守恒定律:电荷既不会创造,也不会消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一个部分转移到另一个部分。
“起电”的三种方法:摩擦起电,接触起电,感应起电。
实质都是电子的转移引起:失去电子带正电,得到电子带等量负电。
3、电荷量Q :电荷的多少元电荷:带最小电荷量的电荷。
自然界中所有带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍。
密立根油滴实验测出:e=1.6×10—19C 。
点电荷:与所研究的空间相比,不计大小与形状的带电体。
库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的静电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。
公式: k = 9×109 N ·m 2/C 2二、电场:1、电荷间的作用通过电场产生。
电场是一种客观存在的一种物质。
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E :放入电场中的电荷所受电场力与它的电荷量q 的比。
E=F/q 单位:N/C 或V/mE 是电场的一种特性,只取决于电场本身,与F 、q 等无关。
普通电场场强点电荷周围电场场强匀强电场场强公式 E=F/qE=U/d 方向 与正电荷受电场力方向相同 与负电荷受电场力方向相反沿半径方向背离+Q 沿半径方向指向—Q由“+Q ”指向 “—Q ” 大小电场线越密,场强越大各处场强一样大3、电场线:形象描述场强大小与方向的线,实际上不存在。
疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向。
一率从“+Q ”指向“—Q ”。
正试探电荷在电场中受电场力顺电场线,负电荷在电场中受电场力逆电场线。
电场线的轨迹不一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。
只有电场线为直线,带电粒子初速度为零时,两条轨迹才重合。
任意两根电场线都不相交。
4、静电平衡时的导体净电荷只分布在外表面上,内部合场强处处为零。
高中物理选修3-1知识点详细汇总
第一章 电场主要知识点一、基本概念1、起电方式(摩擦、传导、感应),库仑定律(也叫静电力或库仑力)2、电场强度的定义式: E=F/q , 电场力F= qE正电荷受的电场力与场强方向相同3、点电荷的场强公式: E=KQ/r 24、电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB =5、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q 或=εA (电势能)/ q6、匀强电场中电场强度与电势差关系公式: U=Ed, 或 E=U/d注意:d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面间的距离。
7、电场力做功W ab =qU ab 。
U ab 指a 与b 之间电势差,即U AB = 电场力做正功,电荷的电势能减少;反之,增大。
8、动能定理(合外力对物体做的功=物体动能的增量) W 合= mV t 2/2 - mV o 2/2 或 W 合=ΔE K 9、电容器:(1)、电容器的电容的定义式:C=Q/U , (2)、平行板电容器:kdsc πε4=(3)、电容器连接中通常遇到的两类问题①、断开电源情况下,Q 不变; ②、始终接通电源情况下,U 不变。
上面两类问题主要用三个公式解决:C=Q/U 、kdsc πε4=、E=U/d二、五个静电场物理量的判断 (一)、电场(场强E) 的判断(1)、用电场线判断:疏密表示E 大小, ;切线方向或 +q 受力的方向(-q 受力的反方向)表示E 的方向。
(2)、用定义式判断:E=F/q (二)、电场力的判断:大小:F= q ·E ;方向:区分正、负电,“正同负反” (三)、电势高低的判断1、看电场线的方向2、由电势差U AB 的正负判断(四)、电场力作正功、负功的判断: 看电场力的方向与移动方向,明确电场力是作动力还是阻力。
(五)、电势能增减的判断: 看电场力做功的正、负E PA 电势能- E PB 电势能=W AB三、重要概念理解 (一)、电场强度 1.电场的物质性电荷之间存在着相互作用力,这一相互作用力是靠电场来实现的.电荷周围存在着电场,电场是一种物质,其一个重要特性是对其中的电荷施加力的作用.用电场强度来描述电场的力的方面的性质.BA ϕϕ-A ϕBA ϕϕ-Aϕ2.电场强度的概念 电场强度的定义式 qF E =其意义是:检验电场中A 点的电场强度,可以在A 点放一电量为q 的检验电荷,其受力为F .实验发现检验电荷受到的电场力与检验电荷的电量成正比,其比值可以反映电场中A 点的性质,定义为电场强度.而这个比值与F 和q 均无关,只与场源电荷和场中位置有关,即便在电场中没有检验电荷q ,A 点的电场依旧是客观存在的,其电场强度E 的大小和方向不会因检验电荷q 的不同而不同. 与密度ρ类似,密度ρ定义为Vm =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关.3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱;其方向规定为正电荷受力的方向. 4.注意区分场强的三个公式 qF E =是电场强度的定义式,对于任何电场都适用.2r kQ E =是点电荷的电场强度的公式,此式只适用于点电荷的电场,由该式可以看出,电场强度与场源电荷Q 和场中位置r 有关,与检验电荷q 无关. dU E =只适用于匀强电场,它反映匀强电场中场强和电势差的关系,其中U 为两点间的电势差,d是这两点在场强方向上的距离. 5.电场强度的叠加是矢量的叠加空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独在P 点产生电场的场强的矢量合.(二)、电势能、电势差、电势电场中的电势、电势差、电势能可以与重力场中的高度、高度差和重力势能类比,比较如下:重力做功h G W ∆⋅=——电场力做功ABU q W ⋅=高度差末初h h h -=∆——电势差B A ABUϕϕ-=某点的“高度” h ——某点的“电势” ϕ重力势能——电势能类比方法是科学研究的重要方法,也是我们掌握知识的好方法,要学会自觉运用这种方法.通过类比,可以帮助我们理解一些概念和规律,也有助于记忆. (三)、电容器、电容 1.电容器的电容(1)将电容器的带电量与电容器两板间的电势差的比值定义为电容器的电容,定义式为: UQ C =(2)平行板电容器的电容与两极板间电介质的介电常数ε成正比,与两极板的正对面积S 成正比,与两极板间的距离d 成反比,即dSC ε∝,写成等式kdSC πε4=.(3)注意:电容是反映电容器本身贮电性能的物理量,由电容器本身的构造决定,与电容器带电多少、是否带电及两极间电势差大小等均无关.由平行板电容器电容的决定式可以看出,其电容只与ε、S 和d 有关.2.解决平行板电容器问题的基本思路(1) 首先确定不变量,电容器始终与电源相接,则电势差U 不变,若电容器充电后断开电源,则Q不变.(2)用式kdSC πε4=分析平行板电容器电容的变化.(3) 用定义式UQ C =分析电量Q 或者电势差U 的变化. (4) 用SkQE dU E επ4==或者分析两极板间电场强度的变化.(四)、带电粒子在电场中的运动1.带电粒子重力是否可忽略?(1)基本粒子:如电子、质子、离子、原子核等一般忽略重力;(2)带电颗粒:如尘埃、液滴、小球等一般不能忽略。
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
高二物理选修3-1静电现象的应用知识点
高二物理选修3-1静电现象的应用知识点静电现象的应用是物理选修3-1的重要知识点,高二学生需要认真学好这部分内容,下面是店铺给大家带来的高二物理选修3-1静电现象的应用知识点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1静电现象的应用知识点一、静电感应现象1. 导体:容易导电的物体叫导体。
2. 导体中存在大量自由电荷。
常见的导体有:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。
3. 静电感应现象:放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。
这种现象叫静电感应现象。
4. 感应电荷:静电感应现象中,导体不同部分出现的净电荷。
二、静电平衡状态下导体的电场1. 静电场中导体内电场分布2. 静电平衡:电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
3. 静电平衡导体的特性:(1)导体内部场强处处为零(2) 导体是等势体,表面为等势面(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直三、导体上电荷分布1. 法拉弟圆桶实验2. 静电平衡时,超导体上电荷分布规律:导体内部无净电荷,电荷只分布在导体的外表面在超导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷位置几乎没有电荷。
3. 尖端放电:四、静电屏蔽1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。
2. 静电屏蔽的两种情况导体内腔不受外界影响:接地导体空腔外部不受内部电荷影响:3. 静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡4. 静电屏蔽的应用:电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋高二物理选修3-1知识点研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点:1. 带电粒子受力特点。
2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。
3. 注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。
电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
高中物理(选修3-1)最基础考点系列:考点1 感应起电 含解析
感应起电(选修3-1第一章:静电场的第一节电荷守恒定律)★★★○○○(1)感应起电现象当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。
(2)感应起电的原因电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用。
感应起电是起电一种方式,原来的导体不带电,放在带电体旁边后,它的两端就感应出了异种电荷,此时将导体分开,则这两个物体就带上了等量的不同种类的电荷。
常见的错误:(1)不能认为任何物体放在带电体旁边都会感应出电荷。
在带电体旁边放的一定是导体,而不是绝缘体,因为绝缘体中的自由电荷是不能自由移动的;(2)不能认为导体一旦被分开,这两个物体就带上了等量的异种电荷。
当带电体在导体旁边时分开导体,则会带上等量的异种电荷,当带电体先离开后,再分开,导体就不带电了;(3)在这个过程中有电能的产生,不能认为违背能量守恒。
从能量的角度看,将导体分开时,要克服电荷间的吸引力,所以被分开的两个物体才会有一定的电能。
如图1所示,在带电体C 的右侧有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将C 移走,再把A .B 分开,则A________电,B________电.若先将A 、B 分开,再移走 C ,则A ________电,B _______电.【答案】不带 不带 带负 带正1.如图2所示,当带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是( )A .枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B .枕形金属导体上的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C .枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D .枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动【答案】B【精细解读】由于受C 处正点电荷的影响,根据静电感应原理可知,枕形导体上带负电的电子向A 端移动. 选项B 正确.2.(2015-2016学年北京二十四中高二(上)期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )A .B .C .D .【答案】B图1【精细解读】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B符合条件.故选:B.考点:静电现象的解释.3.如图4所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()A.金属球一定不带电B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电D.金属球一定带负电【答案】B每道试题20分,总计100分1.如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )A.验电器金箔张不开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电【答案】D【解析】带电金属球靠近验电器时,验电器发生静电感应,在箔片上感应出同种电荷,所以箔片带正电,故本题选D.2.如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下。
高二物理选修3-1电学知识点总结
高二物理选修3-1电学知识点总结电学是高二学生学习物理的重点内容,有哪些知识点需要了解?下面是小编给大家带来的高二物理选修3-1电学知识点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电学知识点一、电场基本规律1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.610-19C密立根测得e的值。
2、库仑定律(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0109N?m2/C2静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:单位:伏(V)带正负号计算(3)特点:○1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。
AB○2根据电势能判断:正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:带正负号计算(3)特点:○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
高中物理选修3-1_第一章静电场知识点总结
物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律2.两种电荷:正电荷和负电荷.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量等于e 或e 的整数倍。
3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。
这样的带电体就叫做点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。
(类似于质点)2、带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3、影响电荷间相互作用的因素: ①距离 ②电量 ③带电体的形状和大小二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上(吸引力向内,斥力向外)(静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2(库仑扭秤)) 注意:1.定律成立条件:真空、点电荷3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值使用的方法:库仑扭秤实验、控制变量法221q r q k F第一章 第3节 电场强度一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。
高中物理3-1基础知识点总结
第六章 静电场 第1课时 库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
1. 元电荷:电荷量c e 191060.1-⨯=的电荷,叫元电荷。
说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。
2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律 1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的联机上。
2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件:真空中的点电荷。
4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。
考点3.电场强度 1.电场⑴ 定义:存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
⑵ 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做改点的电场强度。
⑵ 单位:N/C 或V/m 。
⑶ 电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式表达式 q F E /=2/r kQ E =d U E /=适用 范围 任何电场真空中的点电荷 匀强电场说明E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关Q :场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离U:电场中两点的电势差 d :两点沿电场线方向的距离⑷向量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为改点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
⑸迭加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的向量和,这种关系叫做电场强度的迭加,电场强度的迭加尊从平行四边形定则。
高二物理3-1知识点总结
《高二物理 3-1 知识点总结》一、引言物理世界充满着奥秘与挑战,高二物理 3-1 模块更是打开了一扇通往电学奇妙世界的大门。
从电场的神秘力量到磁场的奇妙作用,这一阶段的学习为我们揭示了自然界中电与磁的基本规律。
在这个知识的海洋中,我们将探索电荷的运动、电场与磁场的相互关系,以及电路中的各种现象。
通过对这些知识点的深入理解和掌握,我们不仅能够更好地解释日常生活中的电学现象,还能为未来的学习和科学研究奠定坚实的基础。
二、电场部分1. 电荷与库仑定律- 电荷的种类:自然界中存在两种电荷,正电荷和负电荷。
- 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
- 库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
公式为\(F = k\frac{q_1q_2}{r^2}\),其中\(k\)为静电力常量。
2. 电场强度- 定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力\(F\)与它的电荷量\(q\)的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
公式为\(E=\frac{F}{q}\)。
- 单位:牛/库(N/C)或伏/米(V/m)。
- 方向:规定正电荷在该点所受电场力的方向为电场强度的方向。
3. 电场线- 定义:为了形象地描述电场而引入的假想曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密程度表示电场强度的大小。
- 特点:电场线从正电荷或无限远出发,终止于负电荷或无限远;电场线不相交;电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
4. 电势能与电势- 电势能:电荷在电场中具有的势能,与电荷的电荷量和所在位置的电势有关。
公式为\(E_p = q\varphi\),其中\(\varphi\)为电势。
- 电势:描述电场能的性质的物理量,电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
(完整版)高中物理选修3-1知识点清单(非常详细精选全文
最新精选全文完整版(可编辑修改)(完整版)高中物理必修3-1知识点清单(非常详细)第一章 静电场精选全文,可以编辑修改文字!一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷. 2.电荷守恒定律(1)电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. 二、库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.公式:F =kq 1q 2r2,式中的k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫做静电力常量. 3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空. 三、电场强度1.意义:描述电场强弱和方向的物理量. 2.公式(1)定义式:E =F q,是矢量,单位:N/C 或V/m.(2)点电荷的场强:E =k Q r ,Q 为场源电荷,r 为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E =Ud.3.方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向. 四、电场线及特点1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线不相交.(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (4)沿电场线方向电势降低.(5)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图所示)考点一 对库仑定律的理解和应用 1.对库仑定律的理解 (1)F =kq 1q 2r 2,r 指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r 为两球心间距.(2)当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.2.电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触,则其电荷量平分.(2)两个带异种电荷的相同金属球接触,则其电荷量先中和再平分. 考点二 电场线与带电粒子的运动轨迹分析1.电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合:(1)电场线是直线.(2)电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行. 2.由粒子运动轨迹判断粒子运动情况:(1)粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切. (2)由电场线的疏密判断加速度大小.(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化. 3.求解这类问题的方法: (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.第二章 电势能和电势差一、电场力做功和电势能 1.电场力做功(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关. (2)计算方法①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离. ②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB =E p A-E p B =-ΔE p .(3)电势能具有相对性. 二、电势、等势面 1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:φ=E p q.(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同. 2.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点①在等势面上移动电荷,电场力不做功.②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直. ③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密). 三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A 移到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与移动的电荷的电量q 的比值.2.定义式:U AB =W ABq. 3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA . 4.电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即U AB =Ed .特别提示:电势和电势差都是由电场本身决定的,与检验电荷无关,但电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差与零电势点的选取无关.考点一 电势高低及电势能大小的比较 1.比较电势高低的方法(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低.(2)根据U AB =φA -φB :若U AB >0,则φA >φB ,若U AB <0,则φA <φB .(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法 (1)做功判断法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关). (2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 1电场 等势面(实线)图样 重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负;(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等;(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.考点三公式U=Ed的拓展应用1.在匀强电场中U=Ed,即在沿电场线方向上,U∝d.推论如下:(1)如图甲,C点为线段AB的中点,则有φC=φA+φB2.(2)如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则U AB=U CD.2.在非匀强电场中U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断.考点四电场中的功能关系1.求电场力做功的几种方法(1)由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.(2)由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.(4)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.注意:电荷沿等势面移动电场力不做功.2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.四、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电量的绝对值.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义式:C=QU.(2)单位:法拉(F),1 F=106μF=1012pF.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两极板间距离成反比.(2)决定式:C =εr S4πkd,k 为静电力常量.特别提醒:C =Q U ⎝ ⎛⎭⎪⎫或C =ΔQ ΔU 适用于任何电容器,但C =εr S4πkd仅适用于平行板电容器.五、带电粒子在电场中的运动 1.加速问题(1)在匀强电场中:W =qEd =qU =12mv 2-12mv 20;(2)在非匀强电场中:W =qU =12mv 2-12mv 20.2.偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场. (2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:利用运动的合成与分解. ①沿初速度方向:做匀速运动.②沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动. 特别提示:带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.六、带电粒子在电场中的偏转 1.基本规律设粒子带电荷量为q ,质量为m ,两平行金属板间的电压为U ,板长为l ,板间距离为d (忽略重力影响),则有(1)加速度:a =F m =qE m =qUmd.(2)在电场中的运动时间:t =l v 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t =v 0t =l 12at 2=y ,y =12at 2=qUl22mv 20d . (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x =v 0v y =at,v y =qUtmd, v =v 2x +v 2y ,tan θ=v y v x =qUl mv 20d. 2.两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的.证明:由qU 0=12mv 20及tan θ=qUl mdv 20得tan θ=Ul2U 0d.(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点,即O 到电场边缘的距离为l2.3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系:当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解:qU y =12mv 2-12mv 20,其中U y =Udy ,指初、末位置间的电势差.第三章 恒定电流 第四章 闭合电路的欧姆定律一、电流、欧姆定律 1.电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流. (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)三个公式①定义式:I =q /t ;②微观式:I =nqvS ;③I =U R.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U /R .(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路. 二、电阻、电阻率、电阻定律 1.电阻(1)定义式:R =U I.(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大. 2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.(2)表达式:R =ρl S . 3.电阻率(1)计算式:ρ=R S l.(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性. (3)电阻率与温度的关系①金属:电阻率随温度的升高而增大. ②半导体:电阻率随温度的升高而减小. ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、电功、电功率、焦耳定律 1.电功 (1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程. (2)公式:W =qU =UIt ,这是计算电功普遍适用的公式. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率.(2)公式:P =W t=UI ,这是计算电功率普遍适用的公式.3.焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q =I 2Rt ,这是计算电热普遍适用的公式. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Q t=I 2R .四、串、并联电路的特点 1.特点对比串联并联电流 I =I 1=I 2=…=I n I =I 1+I 2+…+I n 电压 U =U 1+U 2+…+U nU =U 1=U 2=…=U n 电阻R =R 1+R 2+…+R n1R =1R 1+1R 2+…+1R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大. 五、电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式:E =W q.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量. 2.内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数. 六、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路3.路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 七、测量电路的选择对伏安法测电阻,应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法.1.阻值判断法:当R V ≫R x 时,采用电流表“外接法”; 当R x ≫R A 时,采用电流表“内接法”. 2.倍率比较法:(1)当R V R x =R x R A ,即R x =R V ·R A 时,既可选择电流表“内接法”,也可选择“外接法”;(2)当R V R x >R xR A即R x <R V ·R A 时,采用电流表外接法;(3)当R V R x <R x R A即R x >R V ·R A 时,采用电流表内接法. 3.试触法:ΔU U 与ΔII 比较大小:(1)若ΔU U >ΔII ,则选择电压表分流的外接法;(2)若ΔI I>ΔUU,则选择电流表的内接法.八、实验器材的选择 1.安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的13~23);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求.第五章 磁场一、磁场、磁感应强度 1.磁场(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. (2)方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)定义式:B =F IL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N 极的指向. (4)单位:特斯拉,符号T. 二、磁感线及特点 1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N 极指向S 极;在磁体内部,由S 极指向N 极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 3.电流周围的磁场直线电流通电螺线管环形电流非匀强磁场三、安培力的大小和方向1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)四、洛伦兹力1.定义:运动电荷在磁场中所受的力.2.大小(1) v∥B时,F=0.(2) v⊥B时,F=qvB.(3) v与B夹角为θ时,F=qvB sin_θ.3.方向(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.五、洛伦兹力和电场力的比较1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)左手判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.六、带电粒子在匀强磁场中的运动1.圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示,图中P 为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示,P 为入射点,M为出射点).2.半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.3.运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:t=θ2πT⎝⎛⎭⎪⎫或t=θRv.4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.总之,在这一学年中,我不仅在业务能力上,还是在教育教学上都有了一定的提高。
物理选修3-1第一章知识点梳理
物理选修3-1第一章知识点梳理一、电荷及其守恒定律1、电荷:正电荷、负电荷2、带电方式;摩擦起电、接触起电、感应起电3、电荷的基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引4、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,他只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
5、元电荷1)电荷量:物体所带电荷的多少(用Q/q表示)2)元电荷:最小的电荷量 e=1.6×10-19C3)任一带电体的电量q=ne (n为整数)例: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,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?解:电子由B球转移到A球,转移了3×1010个电子例:如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列方法中不能使两球都带电的是( )A.先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒D.先使乙球瞬时接地,再移走棒解:由于静电感应,甲球感应出正电荷,乙球感应出负电荷,把两球分开后,它们带上了等量异种电荷,所以A正确;若先将棒移走,则两球不会有静电感应现象产生,所以不会带上电荷,B错误;使棒与甲球接触,则两球会因接触而带上负电荷,所以C正确;若使乙球瞬时接地,则大地为远端,甲球为近端,由于感应带正电,再将棒移走,由于甲、乙是接触的,所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上,结果是两球都带上了正电荷,所以D正确.练习:1. 绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜。
在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时,a、b都不带电,如图1-1-3所示,现使b带正电,则( )A、b将吸引a,吸住后不放开B、b先吸引a,接触后又把a排斥开C、a、b之间不发生相互作用D、b立即把a排斥开2.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体的带电量为()A.-qB.qC.2qD.4q3.如图所示,用起电机使金属球A带上正电,靠近验电器B,则()A.验电器金箔不张开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电(验电器的工作原理:金属箔片由于带同种电荷相互排斥,所以张开)4. 如图,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )(双选)A.甲图中两球一定带异号电荷 B.乙图中两球一定带同号电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电5.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()二、库仑定律1、内容:真空中两个静止的点电荷之间相互的作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力方向在它们的连线上。
高中物理人教版选修3-1 第一章静电场-电荷守恒定律,库仑定律
高中物理学习讲义k nq r 2,三个金属小=nq2,球接触后,球1的带电量q =q +nq 22=+4,此时1、2间的作用力F′=k nq2·+4r2=k +28r 2,由题意知F′=F ,即n =+,解得n =6.故D 正确.G mL2,kQL2B.F引≠Gm2L2,≠kQL2≠G mL2,kQL2D.F引=Gm2L2,≠kQL2一侧电荷分布较密集,又L=3r,不满足的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能≠k QL2.kQL2.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然不满足,但因为其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作B.tan2α=Q2 Q1D.tan3α=Q2 Q1、F BP为库仑力,B.l-kq2 k0l2D.l-5kq2 2k0l2处且与AB在一条直线上-9 4Q应带负电,放在A的左边且和为研究对象,由平衡条件:k qQ Ax2=kQ A Q Br2①以C为研究对象,则k qQ Ax2=k+2②球带电荷量较大球带电荷量较小球带电荷量较大球带电荷量较小】一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好,管内部有两个完全一样的弹性金属小Q.两球从图中位置由静止释放,问两球再次经过图中位球的瞬时加速度为释放时的几倍?3kq2m系统为研究对象,为研究对象,画出其受力图如右图所示,后,要产生水平向右的加速度,故C.4/7倍D.无法确定答案C解析C与A、B反复接触后,最终结果是A、B原先所带的总和,最后在三个小球间均分,最后A、B两球的电荷量为7Q+-3=2Q.A、B原先有引力:F=kq1q2r2=k7Q·Qr2=7kQ2r2;A、B最后的斥力F′=k 2Q·2Qr2=4kQ2r2,所以F′=47F,A、B间的库仑力减小到原来的47.5.(多选)如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d2,可采用以下哪些方法()A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍答案BD解析对B球,根据共点力平衡可知,Fm B g=dL,而F=kQ A Q Bd2,可知d=3kQAQ B Lm B g,故选B、D.§同步练习§1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是()A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体就可以看做点电荷B.只有体积很小的带电体才能看做点电荷C.体积很大的带电体一定不能看做点电荷D.对于任何带电球体,总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷答案 A2.(多选)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正确的有()如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在b应(a、b两小球均可看成点电荷)()点点点点与+Q分别固定在A、BC点开始以某一初速度向右运动,不计试探电荷的重力.则之间的运动,下列说法中可能正确的是().一直做减速运动,且加速度逐渐变小.一直做加速运动,且加速度逐渐变小三球所受静电力大小一定相等,方向水平向左进行受力分析,如图所示,由平衡条件得FN=0②受力分析如图所示,由平衡条件得,由牛顿第三定律,墙所受A球压力大小,方向水平向左.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+,与水平面间的动摩擦因数均为则两物体将开始运动.当它们的加速度第一次为零时,或指向B)(2) kQ2μmg-r2的加速度第一次为零时,A、B间的距离为r′-r 2=kQ2μmg-r2如图所示,一光滑绝缘导轨,与水平方向成45°角,两个质量均为两个小球间距离为何值时,两球速度达到最大值?受力对称,对B受力分析,开始时Fcos 45°=mgsin 45°时,增大,两球做减速运动,当速度减为零后又沿斜面向上加速运动.k Qr2.Qkmg.Qkmg的两点为平衡位置各自沿导轨往返运动,即振动.(1)70kqL2403q球受到B球的库仑力向左,要使对A球,有k2-k L2=ma5.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为()A.F=k q1q2R2B.F>kq1q2R2C.F<k q1q2R2D.无法确定答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当q1、q2是同种电荷时,相互排斥,电荷分布于最远的两侧,电荷中心距离大于3R;当q1、q2是异种电荷时,相互吸引,电荷分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示.所以静电力可能小于k q1q2R2,也可能大于kq1q2R2,D正确.6.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6答案 A解析本题可运用排除法解答.分别取三个电荷为研究对象,由于三个电荷只在静电力作用下保持平衡,所以这三个电荷不可能是同种电荷,这样可立即排除B、D选项,故正确选项只可能在A、C中.若选q2为研究对象,由库仑定律知:kq2q1r2=kq2q3r2,因而得:q1=14q3,即q3=4q1.选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A.7.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q.在真空中相距0.4 m.如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态.求:(1)第三个小球带的是哪种电荷?(2)应放在什么地方?(3)电荷量是Q的多少倍?答案(1)带负电(2)放在+Q和+9Q两个小球连线之间,距离+Q 0.1 m处(3)9 16倍解析根据受力平衡分析,引入的第三个小球必须带负电,放在+Q和+9Q两个小球的连线之间.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:以第三个带电小球为研究对象:kQ·qx2=k9Q·q-x2解得x=0.1 m以+Q为研究对象:kQ·q2=k·9Q·Q2,得q=9Q168.如图所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知()A.B球带的电荷量较多B.B球质量较大C.B球受的拉力较大D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α′<β′答案 D解析两小球处于平衡状态,以小球A为研究对象受力分析如图所示,受三个力(m A g、F、F A)作用,以水平和竖直方向建立坐标系;利用平衡条件得F A·cos α=m A g,F A·sin α=F整理得:m A g=Ftan α,F A=Fsin α同理对B受力分析也可得:m B g=Ftan β,F B=Fsin β由于α<β,所以m A>m B,F A>F B,故B、C错.不管q A、q B如何,A、B所受的库仑力是作用力、反作用力关系,大小总相等.两球接触后,虽然电荷量发生了变化,库仑力发生了变化,但大小总相等,静止后仍有α′<β′(因为m A>m B),故A错,D对.9.如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应()将增大的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为3 cm时,丝线与竖直方向夹角为的大小为多少?所以q A =2×10-3-229.0×109×4×10-8C =5×10-9 C.小球B 受到的库仑力与小球A 受到的库仑力为作用力和反作用力,所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3 N .小球A 与小球B 相互吸引,小球B 带正电,故小球A 带负电.13.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B ,静止在图示位置,若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ,B 球的质量为m ,带电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A 、B 两球间的距离.答案3kQq mg解析 如图所示,小球B 受竖直向下的重力mg 、沿绝缘细线的拉力F T 、A 对它的库仑力F C . 由力的平衡条件, 可知F C =mg tan θ 根据库仑定律得 F C =k Qq r 2 解得r =kQqmg tan θ=3kQq mg14.如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ,三球质量均为m ,A 与B 、B 与C 相距均为L (L 比球半径r 大得多).若小球均带电,且q A =+10q ,q B =+q ,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F 作用于C 球,使三者一起向右匀加速运动.求:(1)F 的大小;(2)C 球的电性和电荷量.答案 (1)70kq 2L 2 (2)带负电,电荷量为403q解析 因A 、B 为同种电荷,A 球受到B 球的库仑力向左,要使A 向右匀加速运动,则A 球必须受到C 球施加的向右的库仑力.故C 球带负电.设加速度为a ,由牛顿第二定律有: 对A 、B 、C 三球组成的整体, 有F =3ma对A 球,有k ·10q ·q C L 2-k q ·10qL 2=ma 对B 球,有k 10q ·q L 2+k q ·q CL 2=ma解得:F =70kq 2L 2 q C =403q。
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,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,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
高二物理选修3-1第一章知识点总结
高二物理选修3-1第一章知识点总结一、电荷与库仑定律1. 物体带电的三种方式:摩擦起电、接触起电、感应起电2. 带电本质:电子的得到和失去。
发生转移的是电子,即使是带正电荷的物体与不带电的物体接触。
3.库伦定律:适用于真空中的点电荷当r趋近于无穷大,F趋近于0;但r趋近于无穷小,两个电荷不满足点电荷的条件,所以无法判断F大小。
4.电荷:元电荷,验电器。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
带电体有吸引轻小物质的性质,所以另外一个物体也可能不带电。
5.库仑力的静力平衡问题:平行四边形法则6.三球平衡问题:两同夹异、两大夹小、近小远大二、电场强度与场强分布1.电场定义式:E=F/Q,方向为正电荷的受力方向。
适用于任何电场2.点电荷电场:3. 点电荷场强叠加:平行四边形法则4. 带电体电场强度的叠加:A.表面均匀带电的球体(球壳)外的电场强度B.均匀带电圆环(球壳)圆心球心处的场强均为0C.均匀带电圆环(球壳)内部任一点处场强均为0D.带电不均匀的带电体电场强度叠加5.电场线:点电荷、异种电荷、同种电荷、匀强电场三、电势能、电势与图像1. 电势能:电场力做功与路径无关,只与电场力方向所受位移有关。
做正功电势能减小,做负功电势能增大。
某点的电势能是相对零电势能取的,而两点之间的电势能之差与零电势能的选取无关。
2. 电势:某点的电势能/电荷量3. 电势差(电压):4. 常见等势面:匀强电场等势面5.场强越大,电场线越密,等势面越密四、静电平衡与电容器五、带电粒子的运动、功能问题。
高中物理最基础考点系列考点感应起电试题新人教选修
考点1 感应起电感应起电(选修3-1第一章:静电场的第一节电荷守恒定律)★★★○○○(1)感应起电现象当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。
(2)感应起电的原因电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用。
感应起电是起电一种方式,原来的导体不带电,放在带电体旁边后,它的两端就感应出了异种电荷,此时将导体分开,则这两个物体就带上了等量的不同种类的电荷。
常见的错误:(1)不能认为任何物体放在带电体旁边都会感应出电荷。
在带电体旁边放的一定是导体,而不是绝缘体,因为绝缘体中的自由电荷是不能自由移动的;(2)不能认为导体一旦被分开,这两个物体就带上了等量的异种电荷。
当带电体在导体旁边时分开导体,则会带上等量的异种电荷,当带电体先离开后,再分开,导体就不带电了;(3)在这个过程中有电能的产生,不能认为违背能量守恒。
从能量的角度看,将导体分开时,要克服电荷间的吸引力,所以被分开的两个物体才会有一定的电能。
如图1所示,在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A.B分开,则A________电,B________电.若先将A、B分开,再移走 C,则A________电,B_______电.图1【答案】不带不带带负带正1.如图2所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是()A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【答案】B【精细解读】由于受C处正点电荷的影响,根据静电感应原理可知,枕形导体上带负电的电子向A端移动. 选项B正确.2.(2020学年北京二十四中高二(上)期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是()A. B. C. D.【答案】B【精细解读】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B符合条件.故选:B.考点:静电现象的解释.3.如图4所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()图2A.金属球一定不带电 B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电【答案】B每道试题20分,总计100分1.如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )A.验电器金箔张不开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电【答案】D【解析】带电金属球靠近验电器时,验电器发生静电感应,在箔片上感应出同种电荷,所以箔片带正电,故本题选D.2.如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是( )A.两端的感应电荷越来越多 B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷 D.两端的感应电荷电荷量相等【答案】B【解析】由于导体内有大量可以自由移动的电子,当慢慢靠近带负电的球P时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离球P距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多,故本题选B.3.(2020学年北京市密云二中高二(上)期中)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的.下列关于实验现象描述中正确的是()A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有B下部的金属箔张开C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合C【答案】4.【北京师范大学附属实验中学2020—2020学年度第一学期高二年级物理期中试卷】用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。
高二物理选修3-1知识点
高二物理选修3-1知识点一、电磁感应现象电磁感应是指在变化的磁场中,导体中会产生电动势和电流的现象。
这一现象由法拉第在19世纪初首次发现,是电磁学中的重要内容。
在高中物理选修3-1中,我们将深入探讨电磁感应的基本原理、定律及其应用。
1.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律表明,通过闭合回路的电动势与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
数学表达式为:ε = -dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
负号表示感应电动势产生的电流方向与磁通量变化的方向相反,这是楞次定律的体现。
1.2 感应电动势的计算在均匀磁场中,当导线以速度v垂直于磁场方向运动时,感应电动势的大小可以通过公式ε = BLv计算,其中B表示磁场强度,L表示导线长度。
若导线与磁场成一定角度,则需要通过向量分解来计算感应电动势。
1.3 电磁感应的应用电磁感应原理在现代科技中有着广泛的应用,如发电机、变压器等。
在发电机中,通过机械能驱动导线在磁场中运动,产生感应电动势和电流,从而将机械能转换为电能。
在变压器中,通过改变磁通量来实现电压的升高或降低。
二、交流电基础知识交流电是指电流方向周期性变化的电流。
与直流电相比,交流电在传输过程中能够通过变压器轻松地改变电压,因此在电力系统中得到了广泛应用。
2.1 交流电的描述交流电的大小和方向随时间变化,可以用正弦波形来描述。
其基本参数包括频率、峰值、有效值和相位。
频率表示交流电周期性变化的速率,单位是赫兹(Hz)。
峰值是交流电在一个周期内的最大值,有效值是交流电热效应等效的直流电大小。
2.2 交流电的产生交流电可以通过多种方式产生,最常见的是通过发电机。
在发电机中,利用机械能驱动磁场中的导线旋转,产生变化的磁通量,从而在导线中感应出交流电动势和电流。
2.3 交流电的传输与变压交流电在长距离传输过程中会遭受能量损失,通过提高传输电压可以减小这种损失。
而变压器则可以在不同电压等级之间转换交流电,实现电能的有效利用。
高中物理选修3-1第一章知识点
高中物理选修3-1第一章知识点高中物理难学,难就难在初中与高中衔接中出现的“台阶”。
这个台阶存在于物理教材内容、教学方法和学生的学习能力、思维方法与心理特点上。
今天小编在这给大家整理了高中物理选修3-1知识点,接下来随着小编一起来看看吧!高中物理选修3-1知识点(一)第一章静电场第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1. 物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2. 两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。
如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。
同种电荷相斥,异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
3. 起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体) 三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律1. 电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
高中物理(3-1)最基础考点系列考点1 感应起电 含解析
感应起电(选修3—1第一章:静电场的第一节电荷守恒定律)★★★○○○(1)感应起电现象当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。
(2)感应起电的原因电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用.感应起电是起电一种方式,原来的导体不带电,放在带电体旁边后,它的两端就感应出了异种电荷,此时将导体分开,则这两个物体就带上了等量的不同种类的电荷.常见的错误:(1)不能认为任何物体放在带电体旁边都会感应出电荷.在带电体旁边放的一定是导体,而不是绝缘体,因为绝缘体中的自由电荷是不能自由移动的;(2)不能认为导体一旦被分开,这两个物体就带上了等量的异种电荷.当带电体在导体旁边时分开导体,则会带上等量的异种电荷,当带电体先离开后,再分开,导体就不带电了;(3)在这个过程中有电能的产生,不能认为违背能量守恒。
从能量的角度看,将导体分开时,要克服电荷间的吸引力,所以被分开的两个物体才会有一定的电能。
如图1所示,在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A 和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A.B分开,则A________电,B________电.若先将A、B分开,再移走C,则A________电,B_______电.图1【答案】不带不带带负带正1.如图2所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是()图2A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【答案】B【精细解读】由于受C处正点电荷的影响,根据静电感应原理可知,枕形导体上带负电的电子向A端移动。
选项B正确。
2.(2015—2016学年北京二十四中高二(上)期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )A.B.C.D.【答案】B【精细解读】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B符合条件.故选:B.考点:静电现象的解释.3.如图4所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()A.金属球一定不带电B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电D.金属球一定带负电【答案】B每道试题20分,总计100分1.如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )A.验电器金箔张不开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电【答案】D【解析】带电金属球靠近验电器时,验电器发生静电感应,在箔片上感应出同种电荷,所以箔片带正电,故本题选D.2.如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是( )A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等【答案】B【解析】由于导体内有大量可以自由移动的电子,当慢慢靠近带负电的球P时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离球P距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多,故本题选B.3.(2016—2017学年北京市密云二中高二(上)期中)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的.下列关于实验现象描述中正确的是()A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有B下部的金属箔张开C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合【答案】C考点:静电现象的解释.4.【北京师范大学附属实验中学2014-2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。
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考点1 感应起电
感应起电(选修3-1第一章:静电场的第一节电荷守恒定律)
★★★
○○○
(1)感应起电现象
当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。
(2)感应起电的原因
电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用。
感应起电是起电一种方式,原来的导体不带电,放在带电体旁边后,它的两端就感应出了异种电荷,此时将导体分开,则这两个物体就带上了等量的不同种类的电荷。
常见的错误:(1)不能认为任何物体放在带电体旁边都会感应出电荷。
在带电体旁边放的一定是导体,而不是绝缘体,因为绝缘体中的自由电荷是不能自由移动的;(2)不能认为导体一旦被分开,这两个物体就带上了等量的异种电荷。
当带电体在导体旁边时分开导体,则会带上等量的异种电荷,当带电体先离开后,再分开,导体就不带电了;(3)在这个过程中有电能的产生,不能认为违背能量守恒。
从能量的角度看,将导体分开时,要克服电荷间的吸引力,所以被分开的两个物体才会有一定的电能。
如图1所示,在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A.B分开,则A________电,B________电.若先将A、B分开,再移走C,则A________电,B_______电.
【答案】不带 不带 带负 带正
1.如图2所示,当带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是( )
A .枕形金属导体上的正电荷向
B 端移动,负电荷不移动
B .枕形金属导体上的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动
C .枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动
D .枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动
【答案】B
【精细解读】由于受C 处正点电荷的影响,根据静电感应原理可知,枕形导体上带负电的电子向A 端移动. 选项B 正确.
2.(2015-2016学年北京二十四中高二(上)期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( ) A . B . C . D .
【答案】B
【精细解读】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B 符合条件.故选:B .
考点:静电现象的解释.
3.如图4所示,有一带正电的验电器,当一金属球A 靠近验电器的小球B (不接触)
时,验电器的金箔图
1 图2
张角减小,则()
A.金属球一定不带电 B.金属球可能带负电
C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电
【答案】B
每道试题20分,总计100分
1.如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )
A.验电器金箔张不开,因为球A没有和B接触
B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电
C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电
D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电
【答案】D
【解析】带电金属球靠近验电器时,验电器发生静电感应,在箔片上感应出同种电荷,所以箔片带正电,故本题选D.
2.如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是( )
A.两端的感应电荷越来越多 B.两端的感应电荷是同种电荷
C.两端的感应电荷是异种电荷 D.两端的感应电荷电荷量相等
【答案】B
【解析】由于导体内有大量可以自由移动的电子,当慢慢靠近带负电的球P时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离球P距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多,故本题选B.
3.(2016-2017学年北京市密云二中高二(上)期中)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的.下列关于实验现象描述中正确的是()
A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开
B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有B下部的金属箔张开
C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的
D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合
【答案】C
考点:静电现象的解释.
4.【北京师范大学附属实验中学2014—2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下
慢慢靠近圆环,当距离约为0.5c m时圆环被吸引到笔套上,如图所示。
对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
【答案】AB C
【解析】
考点:静电感应现象。
【名师点晴】带电的物体都有吸引轻小物体的性质,在感应起电时,当带电体靠近金属体时,与带电体相近的一端会感应出异种电荷,与带电体较远的一端会感应出同种电荷;当带电合格吸引轻小物体后,由于轻小物体原来是不带电的,故整体仍是显带电性的。
5.两块不带电的金属导体A、B均配有绝缘支架.现提供一个带正电的小球C,请完成以下实验.(1)要使两块金属导体带上等量异种电荷,则应如何操作?哪一块带正电?
(2)要使两块金属导体都带上正电荷,则应如何操作?
(3)要使两块金属导体都带上负电荷,则应如何操作?
【答案】(1)先将两块导体A、B紧靠在一起,然后将带电小球C从一端靠近导体,再将两导体分开,最后移走带电小球C,远离带电小球C的导体带正电,靠近带电小球C的导体带等量负电.
(2)先将两块导体A、B紧靠在一起,然后将带电小球C接触导体A(或B),再将带电小球C移走,最后将两导体A、B分开,则A、B都带上了正电.
(3)先将两块导体A、B紧靠在一起,然后将带电小球C从一端靠近导体,用手接触一下A(或B),再移走带电小球C,最后将两导体A、B分开,则A、B都带上了负电.
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