INCLUDEPICTURE"分级训练.tif"
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"分级训练.tif"
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MERGEFORMAT
A级 合格达标
1.关于点电荷,下列说法正确的是( )
A.当带电体间的距离远大于带电体尺寸时可以看成点电荷
B.一切带电体都可以看成点电荷
C.只有带电体的体积很小时才能看成点电荷
D.只有放入真空中的带电体才能看成点电荷
解析:当带电体间的距离远大于带电体尺寸时,即它们间相互作用力的影响可忽略时,可以看成点电荷,故A正确.带电体看作点电荷的条件:当一个带电体的形状及大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷.点电荷是由研究问题的性质决定,与带电体自身大小形状无具体关系,故B、C、D错误.
答案:A
2.(多选)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
B.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
解析:由库仑定律的适用条件可知,选项A正确;两带电小球距离非常近时,带电小球不能视为点电荷,库仑定律不再适用,故选项B错误;由牛顿第三定律可知,相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的,故选项C正确;当带电小球之间的距离较近时,带电小球之间的作用力不仅跟距离有关,跟带电体所带电性及电量都有关系,不能视为点电荷,故选项D错误.
答案:AC
3.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
A.F引=G,F库=k
B.F引≠G,F库≠k
C.F引≠G,F库=k
D.F引=G,F库≠k
答案:D
4.如图所示,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.同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )
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
解析:由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互加速远离,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小.
答案:C
5.如图所示,半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A.
B.
C.F
D.F
解析:A、B两球互相吸引,说明它们必带异种电荷,假设它们带的电荷量分别为+q、-q.当第三个不带电的C球与A球接触后,A、C两球带电荷量平分,假设每个球带电荷量为q′=+;当再把C球与B球接触后,两球的电荷先中和,再平分,每个球带电荷量q″=-.由库仑定律F=k知,当移开C球后,由于r不变,所以A、B两球之间相互作用力的大小是F′=.A项正确.
答案:A
6.如图所示,直角三角形ABC中∠B=30°,点电荷A、B所带的电荷量分别为QA、QB,测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE"新加1.TIF"
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"新加1.TIF"
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MERGEFORMAT
A.A带正电,QA∶QB=1∶8
B.A带负电,QA∶QB=1∶8
C.A带正电,QA∶QB=1∶4
D.A带负电,QA∶QB=1∶4
解析:要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,该正点电荷所受力的情况应如图所示,所以A带负电,B带正电,设AC间的距离为L,则FBsin
30°=FA,即k·sin
30°=k,解得=,故选项B正确.
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"新加2.TIF"
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MERGEFORMAT
答案:B
7.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是( )
A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变
B.保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍
C.一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的
D.保持两个点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的
解析:根据库仑定律F=k可知,当r不变时,q1、q2均变为原来的2倍,F变为原来的4倍,选项A正确;同理可知选项B、C、D均不满足条件,故选项B、C、D错误.
答案:A
B级 等级提升
8.(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置,带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上,另一带正电的小球B固定在绝缘支架上,A球处于平衡状态,如图所示.现将B球稍向右移动,当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时,细环仍静止在原位置,下列说法正确的是( )
A.细线对带电小球A的拉力变大
B.细线对细环的拉力保持不变
C.细环所受的摩擦力变大
D.粗糙杆对细环的支持力变大
解析:A、B项以小球A为研究对象,分析受力情况如图甲:重力mg、细线的拉力T和电场力F.根据平衡条件得T=,F增大时,T变大,故B错误,A正确;C、D项以小球和环整体为研究对象,分析受力如图乙:总重力G、杆对细环的支持力N、摩擦力f和电场力F.根据平衡条件得:N=G,f=F.
当电场稍加大时,小球所受的电场力F增大,杆对细环的支持力保持不变,细环所受的摩擦力变大,故C正确,D错误.
图甲 图乙
答案:AC
9.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那么可以判定点电荷C所带电荷的电性( )
A.一定是正电
B.一定是负电
C.可能是正电,也可能是负电
D.无法确定
解析:因A、B都带正电,所以表现为斥力,即B对A的作用力沿BA的延长线方向,而不论C带正电还是带负电,A和C的作用力方向都必须在AC连线上,由平行四边形定则知,合力必定为两个分力的对角线,所以A和C之间必为引力,所以C带负电.
答案:B
10.(多选)如图,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态,则以下判断正确的是( )
A.a对b的静电力一定是引力
B.a对b的静电力可能是斥力
C.a的电荷量可能比b的少
D.a的电荷量一定比b的多
解析:根据三电荷平衡问题“两同夹异”的特点,a、b带有异种电荷,它们之间一定是引力,A正确,B错误;根据“两大夹小”的特点,b球带电量最少,C错误,D正确.
答案:AD
11.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∶36
C.(-3)∶2∶(-6)
D.3∶2∶6
解析:分别取三个点电荷为研究对象,由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡,所以这三个点电荷不可能是同种电荷,故B、D错误;若选q2为研究对象,由库仑定律知=,因而得q1=q3,即q3=4q1.若以q1为研究对象,k=k得q2=q3,q1=q2,由于三个电荷平衡,q1与q3为同种电荷,q1与q2为异种电荷.故选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A.
答案:A
12.如图所示,光滑绝缘的水平面上的P点固定一个带正电的点电荷,在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点),以向右为正方向,下列选项中能反映小球运动速度随时间变化规律的是( )
解析:N点的小球释放后,受到向右的库仑力作用,开始向右运动,根据库仑定律F=k可知,随着两者之间的距离的增大,小球受到的库仑力将减小,根据牛顿第二定律a=可得,小球做加速度减小的加速直线运动,故选项B正确.
答案:B
PAGE(共41张PPT)
学 习 目 标
STSE情境导学
1.了解点电荷的概念.
2.理解库仑定律,知道静电力常量.(重点)
3.会用库仑定律进行有关的计算.(难点)
学习小结
1.点电荷概念的提炼,是对带电体的抽象.
2.通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性
比较项
点电荷
元电荷
小带电体
概念
忽略了大小、形状,只考虑电荷量的带电体
电子或质子所带的电荷量
体积较小的带电物体
实质
物理模型
最小电荷量
带电物体
联系
(1)点电荷、小带电体的带电荷量一定是元电荷的整数倍;
(2)小带电体在一定条件下可视为点电荷
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
图甲
图乙
F
绝缘手柄
带电体看作点电荷的条件
点电荷的特征」
木节
表达式
库仑定律」
长件
用条
库仑力作用下的平(共45张PPT)
学 习 目 标
1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的.
2.理解电场强度,知道电场强度是矢量及方向的规定.(重点)
3.了解常见的电场.
4.知道电场线及其特点.(难点)
STSE情境导学
学习小结
1.通过对物理学史的了解,知道电场是一种特殊物质.
2.通过模型建立会用电场线描述电场
电荷
图示
合场强
等量异种点电荷
(1)中垂线上各点的电场强度方向与中垂线垂直.
(2)从O点沿中垂线向两边逐渐减小,直至无穷远时为零.
(3)中垂线上关于O点对称的两点场强相同
等量同种正点电荷
(1)中垂线上,两电荷连线的中点O和无穷远处的电场强度均为零,其他各点的电场强度均沿着中垂线.
(2)从O点沿中垂线,电场强度先变大,后逐渐减小.
(3)中垂线上关于O点对称的两点电场强度大小相等,方向相反
压电场
自律神
诱导生物电
细胞
空气负离
1液循环
能量效
缘层
D
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
E
E
E
C
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
定义式:E
电场强度
电荷电场.F点Q
木节
特
电场线
场的电场线(共37张PPT)
学 习 目 标
1.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关.
2.掌握两点间电势差的表达式,知道两点之间电势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系.
3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功的公式进行计算.
4.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式.
5.会用关系式U=Ed进行有关的计算
STSE情境导学
学习小结
1.通过类比高度差理解电势差的含义.
2.从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
B
C
B
E
E
图甲
图乙
B(0,3)
(6,0
w/cm
B(0,3)
(6,0)
C(3,0)
a/c
电势差
电势差与电场强度的关系
义章末质量评估(一)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每题4分,共32分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得4分,错选、不选或多选均不得分.)
1.关于点电荷、元电荷、检验电荷,下列说法正确的是( )
A.元电荷实际上是指电子和质子本身
B.点电荷所带电荷量一定很小
C.点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型
D.点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍
解析:元电荷是指一个电子或质子所带的电荷量,并不是指电子或质子本身,选项A错误;在条件满足的情况下点电荷可以代替任何带电体,故点电荷所带电荷量不一定少,选项B错误;点电荷是理想化模型,元电荷是最小电荷单位,检验电荷是指电荷量很小的电荷,故选项C错误;任何带电体所带电荷量都是元电荷电荷量的整数倍,选项D正确.
答案:D
2.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q和+5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2,则F1与F2之比为( )
A.2∶1
B.4∶1
C.16∶1
D.60∶1
解析:两个完全相同的金属小球相互接触后,带电荷量均为+Q,距离变为原来的两倍,根据库仑定律可知选项D正确.
答案:D
3.如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强EB=48
N/C,则( )
A.EC=24
N/C
B.EC=12
N/C
C.若要使EB=0,可在C处放一个-Q的点电荷
D.把q=10-9
C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为6×10-9
N
解析:由真空中点电荷的场强公式E=知A错误,B正确;根据场强的叠加及点电荷产生的场强方向知,应在C处放一等量同种电荷,C错误;F=qEC=1.2×10-8
N,D错误.
答案:B
4.下列选项中的各圆环大小相同,所带的电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘.坐标原点处电场强度最大的是( )
A
B
C
D
解析:将圆环上分布的电荷模拟成点电荷模型思考,利用点电荷的电场强度表达式将各处电荷在O点的电场强度合成进行分析.由E=k和电荷的对称分布就可知道B图电场强度最大,选项B正确.
答案:B
5.在静电场中,将一个电子由a点移到b点,克服电场力做功8
J,下列说法正确的是( )
A.a、b两点电势差Uab=8
V
B.电子的电势能减少了8
J
C.电场强度的方向一定由a指向b
D.因零电势点未确定,故a、b两点间的电势差无法确定
解析:a、b两点电势差Uab===8
V,故A正确;电子由a点移到b点,克服电场力做功8
J,电子的电势能就增加了8
J,故B错误;电子由a点移到b点,但电场强度的方向不一定由a指向b,故C错误;电势是相对的,但是电势差与零电势点的选择无关,故D错误.
答案:A
6.如图所示,在电场强度E=2
000
V/m的匀强电场中,有三点A、M和B,AM=4
cm,MB=3
cm,AB=5
cm,且AM边平行于电场线,把一电荷量q=2×10-9
C的正电荷从B移到M点,再从M点移到A点,电场力做功为( )
A.0.16×10-6
J
B.0.12×10-6
J
C.-0.16×10-6
J
D.-0.12×10-6
J
解析:因为WBA=WMA=-qEdAM,所以WBA=-1.6×10-7
J=-0.16×10-6
J.
答案:C
7.某匀强电场的等势面示意图如图所示,每两个相邻等势面相距2
cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A.竖直向下,E=100
V/m
B.水平向左,E=100
V/m
C.水平向左,E=200
V/m
D.水平向右,E=200
V/m
解析:电场强度E==100
V/m,电场强度的方向指向电势降落的方向,即水平向左,选项B正确.
答案:B
8.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=53°,BC=20
cm.把q=10-5
C的正电荷从A移到B,静电力做功为零;从B移到C,静电力做功为-1.6×10-3
J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A.800
V/m,垂直AC向左
B.800
V/m,垂直AC向右
C.1
000
V/m,垂直AB斜向上
D.1
000
V/m,垂直AB斜向下
解析:正电荷从A移到B,静电力做功为零,AB为等势面,而UBC==-160
V,电场方向垂直AB斜向下,电场强度E==1
000
V/m,
选项D正确.
答案:D
二、多项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分.每小题有多个选项是正确的,全选对得4分,少选得2分,选错、多选或不选均不得分.)
9.如图所示,实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面.A、B是同一等势面上的两点,C为另一等势面上的一点,下列判断正确的是( )
A.A点场强等于B点场强
B.C点电势低于B点电势
C.将电子从A点移到B点,电场力不做功
D.将质子从A点移到C点,其电势能增加
解析:A、B两点场强大小相等,方向不同,A错误;A、B电势相等,均高于C点电势,B正确;A、B在同一等势面上,将电子从A点移到B点,电势能不变,电场力不做功,C正确;由于φA>φC,质子带正电,故由A点到C点,质子的电势能减少,D错误.
答案:BC
10.带电粒子m只在静电力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服静电力做了2.6×10-8
J的功,则( )
A.m在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.m在P点的动能一定大于它在Q点的动能
解析:带电粒子由P点运动到Q点,克服静电力做功,即静电力做负功,所以电势能增加,再由动能定理,可知动能减少.由于条件不足,不能确定电势和场强的大小关系,因此选项A、D正确.
答案:AD
11.如图所示,虚线是某一静电场的一簇等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点飞到B点,则下列判断正确的是( )
A.该粒子带正电
B.A点的场强大于B点的场强
C.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
D.粒子在A点的动能小于在B点的动能
解析:电场线与等势线垂直,且从高电势指向低电势,所以电场线的大体方向向左.由运动轨迹可知带电粒子所受电场力方向大体向左,故粒子带正电,A正确;根据等势面的疏密可知EA>EB,B正确;运动中电场力做负功,粒子的电势能增加,C错误;根据动能定理,粒子在A点动能较大,D错误.
答案:AB
12.如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球,另一端固定在O点;把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法正确的是( )
A.小球重力与电场力的关系是Eq=mg
B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C.球在B点时,细线拉力为T=mg
D.球在B点时,细线拉力为T=mg
解析:根据动能定理,得mgLsin
θ-qEL(1-cos
θ)=0,解得qE=mg,故A错误,B正确;小球到达B点时速度为零,则沿细线方向合力为零,此时对小球受力分析,可知T=qEcos
60°+mgsin
60°,故细线拉力T=mg,故C正确,D错误.
答案:BC
三、非选择题(共6小题,共52分.)
13.(4分)如图所示,把电荷量为-5×10-9
C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能__________(选填“增大”“减小”或“不变”);若A点的电势φA=15
V,B点的电势φB=10
V,则此过程中电场力做的功为__________.
解析:电荷由A点移到B点,电场力做负功,故电势能增大.
由电场力做功与电势能变化的关系知,电场力做的功为WAB=EpA-EpB=qφA-qφB=q(φA-φB)=(-5×10-9)×(15-10)
J=-2.5×10-8
J.
答案:增大 -2.5×10-8
J
14.(8分)有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量QA=6.4×10-9
C和QB=-3.2×10-9
C,让两金属小球接触,请问在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
解析:当两个小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量Q=Q==
C=1.6×10-9
C.在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,而且继续转移,使B球带Q的正电,这样,共转移的电子电荷量为ΔQ=-QB+Q=(3.2×10-9+1.6×10-9)
C=4.8×10-9
C,转移电子数n===3.0×1010
(个).
答案:电子由B球转移到A球,转移了3.0×1010个电子.
15.(10分)如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10
C的点电荷由A点移动到B点,静电力做功4.8×10-8
J,再由B点移动到C点,电荷克服静电力做功4.8×10-8
J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及场强的方向.
解析:把电荷从A点移到B点,由UAB=得UAB=
V=-240
V,
所以φA=UAB+φB=-240
V;把电荷从B点移到C点,UBC==
V=240
V,所以φC=φB-UBC=-240
V.因为φA=φC,所以A、C在同一等势面上,根据场强方向垂直等势面且由电势高处指向电势低处,可以得知场强方向垂直AC斜向上.
答案:-240
V -240
V 垂直AC斜向上
16.(10分)如图所示,匀强电场的电场强度沿水平方向,现有质量为m、带电量为+q的一个带电小球,以速度v0沿向右偏上30°的方向进入该电场,该小球恰好做直线运动,求:
(1)该电场的场强大小及方向;
(2)小球进入电场后在入射方向上的最大位移.
解析:(1)小球做直线运动,合力方向与速度方向在同一条直线上,则电场力的方向水平向左,可知电场强度的方向水平向左.对小球的受力分析如图所示,根据qE=mgtan
60
°得,电场强度E=,方向为水平向左.
(2)小球所受的合力F合=2mg,则小球做匀减速运动的加速度大小
a=2g,小球进入电场后在入射方向上的最大位移x=eq
\f(v,2a)=eq
\f(v,4g).
答案:(1) 方向水平向左 (2)eq
\f(v,4g)
17.(10分)如图所示,水平光滑的绝缘细管中,两相同的带电金属小球相向运动,当相距L时,加速度大小均为a,已知A球带电荷量为+q,B球带电荷量为-3q.当两球相碰后再次相距为L时,两球加速度大小为多大?
解析:设两球的质量均为m,开始两球相距L时,库仑力大小为:
F==,则
a==,①
相碰后两球电荷量先中和,后平分,所以带电荷量均为-q,两球再次相距为L时,库仑力F′=,则两球加速度均为
a′==,②
由①②式得a′=a.
答案:a
18.(10分)如图所示,在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场沿竖直方向,电场中A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q=-1.5×10-8
C的点电荷由A点移到B点,克服电场力做了4.2×10-5
J的功.
(1)若已知A点电势φA=800
V,xAB=1
cm,求B点电势;
(2)求电场强度的大小和方向.
解析:(1)A、B两点的电势差为
UAB==
V=2
800
V,
设B点的电势为φB,根据UAB=φA-φB,得
φB=φA-UAB=800
V-2
800
V=-2
000
V.
(2)电场强度为E===
V/m=5.6×105
V/m,
方向为竖直向下.
答案:(1)-2
000
V (2)5.6×105
V/m 竖直向下
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"分级训练.tif"
\
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A级 合格达标
1.如图所示,电场中有a、b两点,则下列说法中正确的是( )
A.电势φa<φb,场强EaB.电势φa>φb,场强Ea>Eb
C.将电荷-q从a点移到b点电场力做负功
D.将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa>Epb
解析:电场线越密的地方电场强度越大,所以场强Eaφb,故A、B错误;将-q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反,电场力做负功,故C正确;将-q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反,电场力做负功,电势能增加,所以将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa答案:C
2.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法中正确的是( )
A.电场强度的方向处处与等电势面垂直
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度逐渐减小,电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向
解析:由于电场线与等势面垂直,而电场强度的方向为电场线的方向,故电场强度的方向与等势面垂直,A项正确;电场强度为零的地方电势不一定为零,如等量同种正电荷连线的中点处的电场强度为零,但电势大于零,B项错误;电场强度的大小与电场线的疏密有关,而沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系,C项错误;任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致,沿电场线的方向是电势降落最快的方向,D项正确.
答案:AD
3.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是( )
A
B C D
解析:本题考查电场的叠加.因为电势是标量,并在题中的四个电场中具有对称性,故四个电场中a、b两点的电势都是相等的;而电场强度是矢量,所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等、方向相反;B图中叠加后a点斜向右上方,b点斜向右下方;C图中叠加后都是水平向右;D图中叠加后a点向上,b点向下.因此只有选项C正确.
答案:C
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.将电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加
B.将正电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加
C.将负电荷由电势高的地方移到电势低的地方,电势能一定增加
D.无论是正电荷还是负电荷,电场力做负功时电势能一定增加
解析:由公式φ=得Ep=qφ,正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越低的地方电势能越大.当把正电荷由电势高的地方移到电势低的地方时,电势能会减少,当把负电荷从电势高的地方移到电势低的地方时,电势能将增加,A错误,B、C正确;根据电场力做功与电势能变化的关系可知,当电场力做正功时,电势能减少,当电场力做负功时,电势能增加,D正确.
答案:BCD
5.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则( )
A.A点场强大于B点场强
B.A点场强方向指向x轴负方向
C.A点场强等于B点场强
D.A点电势高于B点电势
解析:由于电场线与等势面总是垂直,所以B点电场线比A点密,B点场强大于A点场强,故A、C错误.电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,故B错误,D正确.
答案:D
6.(多选)如图所示,甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点,若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示,比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小,可得( )
A.φA>φB
B.φA<φB
C.EA>EB
D.EA=EB
解析:由题图乙可看出,电荷运动过程中,加速度越来越小,所以电荷所受的静电力越来越小,故EA>EB,C正确,D错误.因为负电荷自由释放后,沿AB运动,所以电场方向从B指向A,故B正确,A错误.
答案:BC
7.将带电荷量为6×10-6
C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5
J的功,再从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5
J的功,求:
(1)电荷从A点移到B点,再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少?
(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点到C点的电势能分别为多少?
解析:(1)由题意可知,WAB=-3×10-5
J,
WBC=1.2×10-5
J,
所以电荷从A点到C点的全过程中电场力做功
WAC=WAB+WBC=-1.8×10-5
J.
故此过程电荷的电势能增加了1.8×10-5
J.
(2)由WAB=EpA-EpB可得EpB=3×10-5
J,
由WAC=EpA-EpC可得EpC=1.8×10-5
J.
答案:(1)增加了1.8×10-5
J (2)3×10-5
J 1.8×10-5
J
B级 等级提升
8.如图所示,a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运动到b点恰好速度为零,下列说法中正确的是( )
A.带电质点在a点受的电场力向上,在b点受的电场力向下
B.a点的电势比b点的电势低
C.a点的电场强度比b点的电场强度小
D.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大
解析:带电质点受两个力:重力和电场力.根据题意,开始时电场力大于重力,且方向向上.因为在一根电场线上,所以这两点的电场力方向都向上,故A错误;沿电场线方向电势逐渐降低,因为不知道电场的方向,所以无法判断电势的高低,B错误;在a点,电场力大于重力,到b点速度恰好为零,可知先加速后减速,所以b点所受的电场力小于重力,所以a点的电场强度比b点的电场强度大,C错误;电场力做正功,电势能降低,所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大,D正确.
答案:D
9.(多选)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,同一正电荷在P、Q两点的电势能分别为WP和WQ,则( )
A.EP>EQ
B.EPC.WPD.WP>WQ
解析:由题图可知,P点电场线密,电场强度大,故A正确,B错误;正电荷从P移到Q,电场力做正功,电势能减小,故C错误,D正确.
答案:AD
10.将一正电荷从无穷远处移至电场中M点,电场力做功为6.0×10-9
J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处,电场力做功为7.0×10-9
J,则M、N两点的电势φM、φN的关系是( )
A.φM<φN<0
B.φN>φM>0
C.φN<φM<0
D.φM>φN>0
解析:取无穷远处电势φ∞=0.
对正电荷:W∞M=0-EpM=-qφM,
φM==;
对负电荷:WN∞=EpN-0=-qφN,
φN==;
所以φN<φM<0,选项C正确.
答案:C
11.如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不计重力,下列表述正确的是( )
A.粒子在M点的速率最大
B.粒子所受电场力沿电场方向
C.粒子在电场中的加速度不变
D.粒子在电场中的电势能始终在增加
解析:粒子带负电,所受电场力沿电场反方向,在接近M点的过程中电场力做负功,离开M点的过程中电场力做正功,所以在M点粒子的速率应该最小,A、B错误;粒子在匀强电场中运动,所受电场力不变,加速度不变,C正确;因为动能先减小后增加,所以电势能先增加后减小,D错误.
答案:C
12.如图所示,倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度v0水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球受到的电场力与重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长,求:
(1)小球经多长时间落到斜面上;
(2)从水平抛出至落到斜面的过程中,小球电势能的减少量.
解析:(1)小球在运动过程中,根据牛顿第二定律,得
Eq+mg=ma,
又Eq=mg,得a=2g.
又由于小球做平抛运动,得
竖直方向:y=at2,
水平方向:x=v0t,
又=tan
θ,
联立解得t=.
(2)y=at2=×2g×=eq
\f(vtan2
θ,g),
电场力做正功,电势能减小,有
ΔEp=-W电=-Eqy=-mgy=-mvtan2
θ.
答案:(1) (2)mvtan2
θ
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"分级训练.tif"
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A级 合格达标
1.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是( )
A.电势差的定义式UAB=,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
B.A、B两点间的电势差UAB与移动电荷的电荷量q无关
C.把负电荷从A点移到B点电场力做功,则有UAB>0
D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功
解析:根据电势差的定义,电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点时静电力所做的功,仅由电场及两点的位置决定,与移动电荷的电荷量及做功的多少无关,故B正确.
答案:B
2.下列与电场有关的公式中,F、q、E、U和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离,①F=k;②E=k;③E=;④U=Ed,则( )
A.它们都只对点电荷或点电荷的场才成立
B.①②③只对点电荷或点电荷的场成立,④只对匀强电场成立
C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场成立
D.①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立
解析:公式①②仅适用于点电荷,④适用于匀强电场,③适用于任何电场,故C正确,A、B、D错误.
答案:C
3.如图所示,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
J
C.-3.5×10-6
J
D.3.5×10-6
J
解析:UAB=φA-φB=-10
V,WAB=qUAB=5.0×10-7
J,B正确.
答案:B
4.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8
J,在B点的电势能为8.0×10-9
J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量大小为1.0×10-9
C,那么( )
A.该点电荷为负电荷
B.该点电荷为正电荷
C.A、B两点间的电势差UAB=4.0
V
D.把该点电荷从A点移到B点,电场力做功为WAB=4.0
J
解析:点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A点移到B点电场力做正功,所以该点电荷一定为负电荷,且WAB=EpA-EpB=4.0×10-9
J,故选项A正确,选项B、D错误;UAB==-4.0
V,故选项C错误.
答案:A
5.如图所示,a、b、c、d、e五点在同一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U,将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中,下列说法正确的是( )
A.电场力做功qU
B.克服电场力做功qU
C.电场力做功大于qU
D.电场力做功小于qU
解析:对于点电荷产生的电场,d、e两点的电势差小于b、c两点的电势差,故从d点到e点,电场力做功小于qU.
答案:D
6.在电场中A、B两点间的电势差UAB=75
V,B、C两点间的电势差UBC=-200
V,则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A.φA>φB>φC
B.φC>φA>φB
C.φA<φC<φB
D.φC>φB>φA
解析:因为A、B两点间的电势差UAB=75
V,设B点的电势为0,故A点的电势为75
V,又因为B、C两点间的电势差为UBC=-200
V,故UBC=φB-φC=0-φC=-200
V,故φC=200
V,故电势最大的是C点,其次是A点,最小的是B点,故选项B正确.
答案:B
7.电子的电荷量为e,质量为m,以速度v0沿电场线方向射入到场强为E的匀强电场中,如图所示,电子从A点射入,到B点速度变为零.求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)A、B两点间的距离.
解析:(1)全过程只有电场力做功,由动能定理,得
eUAB=0-mv,解得UAB=-eq
\f(mv,2e).
(2)由U=Ed,得d==-eq
\f(mv,2eE).
答案:(1)-eq
\f(mv,2e) (2)-eq
\f(mv,2eE)
B级 等级提升
8.在如图所示的负点电荷产生的电场中,一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E点(此四点在以场源电荷为圆心的圆周上),则下列情况正确的是( )
A.从A到B电场力做功最多
B.从A到E电场力做功最多
C.电场力做功一样多
D.A点比D点电势高
解析:B、C、D、E在同一等势面上,所以UAB=UAC=UAD=UAE,由W=qU知做功一样多,A、B错误,C正确;在-Q的电场中,D点比A点离场源电荷远,所以D点的电势比A点高,D错误.
答案:C
9.如图所示,A、B、C是点电荷Q形成的电场中的点,BC是以O为圆心的一段圆弧.UAB=+5
V,正电荷q沿A→B→C移动,则( )
A.点电荷Q带正电
B.沿BC运动时电场力做正功
C.B点的电场强度与C点的相同
D.q在A点时具有的电势能比在C点时的大
解析:根据A、B两点的电势差为+5
V,可知电场方向沿AB方向,可知Q为负电荷,故A错误;BC为等势面,故沿BC运动时电场力不做功,故B错误;根据点电荷的电场强度公式E=,可知B、C两点的电场强度大小相等,但方向不同,故C错误;根据A、B两点的电势差为+5
V,且q为正电荷,故在A点时具有的电势能比在B点时的大,而B、C电势相等,则在A点时具有的电势能比在C点时的大,故D正确.
答案:D
10.(多选)A、B两点在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图所示,则( )
A.同一电荷在A、B两点的电势能相等
B.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电场强度先增大后减少
C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先减少后增大
D.A、B连线上的任意两点的电势差不为零
解析:由题图可知,A、B两点处于同一等势面上,故A正确,D错误;由正、负点电荷的场强叠加可知,O点是A、B所在等势面场强最大的点,故从A到O场强增大,从O到B场强减少,则B正确,C错误.
答案:AB
11.如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为1×10-8
C的正点电荷从A点移到B点,电场力做的功为3×10-6
J,将另一电荷量为1×10-8
C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做的功为3×10-6
J.
(1)求UAB、UAC、UBC的大小;
(2)画出电场线方向;
(3)若AB边长为2
cm,求电场强度.
解析:(1)正点电荷从A点移到B点时,电场力做正功.故A点电势高于B点电势,可求得UAB==
V=300
V.负点电荷从A点移到C点,电场力做负功,A点电势高于C点电势,可求得UAC==300
V.因此B、C两点电势相等,故UBC=0.
(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此,BC为一条等势线,故电场线垂直于BC,设D为BC的中点,则场强方向为由A指向D,如图所示.
(3)AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度,故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得E==
V/m=104
V/m.
答案:见解析
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A级 合格达标
1.有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )
A.由E=可知,电场强度E跟放入电场的电荷q所受的静电力成正比
B.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度
C.由E=可知,在离点电荷很近,r接近于零时,电场强度无穷大
D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
解析:E=是电场强度的定义式,而非决定式,故A错误;电荷周围存在电场这种特殊的物质,与是否放入试探电荷无关,故B错误,D正确;E=适用于点电荷的电场,当r接近零时,电荷不能再当作点电荷处理,表达式不再成立,故C错误.
答案:D
2.(多选)四种电场中分别标有a、b两点,两点电场强度相同的是( )
A.图甲:与点电荷等距的a、b两点
B.图乙:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.图丙:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.图丁:匀强电场中的a、b两点
解析:A项甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;B项乙图a、b两点电场线方向均为水平向左,且两点关于连线对称,电场强度相等,故B正确;C项丙图a、b两点的场强方向不同,故C错误;D项丁图a、b两点都处在匀强电场中,电场强度相同,故D正确.
答案:BD
3.一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
A
B
C D
解析:电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关,A、B错误;试探电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确.
答案:D
4.(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度最大
B.B点的电场强度最大
C.把一个正的点电荷依次放在这三点时,其中放在B点时它受到的静电力最大
D.把一个带负电的点电荷放在A点时,它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
解析:电场线的疏密程度可表示电场强度的大小,所以B点的电场强度最大,A点的最小,A错误,B正确;B点的电场强度最大,所以同一个点电荷在B点受到的电场力最大,C正确;放在A点的正电荷的受力方向与电场线方向相同,负电荷受到的电场力方向与电场线方向相反,D错误.
答案:BC
5.如图所示是在同一电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的电场力F跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系.下列说法正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.这四点的场强大小关系是Ed>Eb>Ea>Ec
C.这四点的场强大小关系是Eb>Ea>Ec>Ed
D.无法比较E值大小
解析:对图像问题要着重理解它的物理意义.场中给定的位置,放入的试探电荷的电荷量不同,它受到的电场力不同,但是电场力F与检验电荷的电荷量q的比值,即场强E是不变的量,因为F=Eq,所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线,该直线的斜率的大小即表示场强的大小,由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec,故选项B正确.
答案:B
6.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图像如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是( )
A
B
C
D
解析:由速度—时间图像可知,负电荷做加速度逐渐增大的加速运动,再由电场线的分布特点可知C选项正确.
答案:C
7.如图所示,AB是某点电荷电场中一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点处运动,对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( )
A.电荷向B做匀加速运动
B.电荷向B做加速度越来越小的加速运动
C.电荷向B做加速度越来越大的加速运动
D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定
解析:自由释放的负电荷向B运动,说明它受电场力方向指向B,电荷一定做加速运动.由该题提供的条件不能确定P到B过程中的电场强度变化情况,也就无法了解电场力、加速度的变化情况,D项正确.
答案:D
B级 等级提升
8.(多选)把质量为m的正点电荷q,在电场中由静止释放,在它运动过程中,如果不计重力,下述正确的是( )
A.点电荷运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致
C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
解析:明确受力方向和加速度方向与合力的方向的关系.正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项错误;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项错误;而点电荷的加速度方向,也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致.故选项C、D正确.
答案:CD
9.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
解析: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错误,D正确.
答案:D
10.如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电小球,质量为m,带电荷量为q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( )
A.垂直于杆斜向上,场强大小为
B.竖直向上,场强大小为
C.垂直于杆斜向上,场强大小为
D.水平向右,场强大小为
解析:若所加电场的场强垂直于杆斜向上,对小球受力分析可知,其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力,在这三个力的作用下,小球沿杆方向上不可能平衡,选项A、C错误;若所加电场的场强竖直向上,对小球受力分析可知,当E=时,电场力与重力等大反向,小球可在杆上保持静止,选项B正确;若所加电场的场强水平向右,对小球受力分析可知,其共受到三个力的作用,假设小球此时能够静止,则根据平衡条件可得Eq=mgtan
θ,所以E=,选项D错误.
答案:B
11.如图所示,一带电荷量为q=-5×10-3
C,质量为m=0.1
kg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,小物块恰处于静止状态(g取10
m/s2,sin
37°=0.6,cos
37°=0.8).
(1)求电场强度的大小;
(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的,求物块下滑距离L=1.5
m时的速度大小.
解析:(1)小物块受力如图所示.
由受力平衡,得qE-Nsin
θ=0,①
mg-Ncos
θ=0,②
由①②得E=,
代入数据,得E=150
N/C.
(2)由牛顿第二定律,得mgsin
θ-
cos
θ=ma,③
又v2=2aL,④
由③④得v=,
代入数据,得v=3
m/s.
答案:(1)150
N/C (2)3
m/s
12.如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0
m.若将电荷量均为q=+2.0×10-6
C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109
N·m2/C2.求:
(1)A、B两点电荷间的库仑力大小;
(2)C点的电场强度的大小和方向.
解析:(1)据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为
F=k,①
代入数据得F=9.0×10-3
N.②
(2)A、B两点电荷在C点产生的电场强度大小相等,均为
E1=k,③
A、B两点电荷形成电场在C点的合电场强度大小为
E=2E1cos
30°,④
联立③④式并代入数据,得E=7.8×103
N/C.
电场强度E的方向沿y轴正向.
答案:(1)9.0×10-3
N (2)7.8×103
N/C 方向沿y轴正向
PAGE(共41张PPT)
学 习 目 标
STSE情境导学
1.掌握电场力做功的特点并会求电场力做功.(重点)
2.理解电势的概念,并能用此解决相关问题.
3.掌握电势能及其特性并会求电势能.(重点)
4.掌握电场力做功与电势能变化的关系,并能用此解决相关问题.(难点)
5.了解等势面的概念,知道在等势面上移动电荷电场力不做功
学习小结
1.通过类比重力势能知道静电场中的电荷具有电势能.
2.电势的概念采用比值定义法,知道电势是电势能的性质的物理量
做功判定法
无论是哪种电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减少;只要电场力做负功,电荷的电势能一定增加
电场线法
正电荷顺着电场线方向移动,电势能一定减小,逆着电场线方向移动,电势能一定增加;负电荷顺着电场线方向移动,电势能一定增加,逆着电场线方向移动,电势能一定减小
电性判定法
同种电荷靠近时电势能增大,远离时电势能减小;异种电荷靠近时电势能减小,远离时电势能增大
项目
电场线
等势面
物理
意义
形象描述电场强度的强弱和方向
形象描述电场中各点电势的高低
图线
特点
带箭头的不闭合的曲线,两电场线不相交
可以闭合,也可以不闭合,不同等势面不相交
描述
电场
曲线上某一点的切线方向为场强方向,疏密表示场强大小
等势面的垂线方向为场强方向,等差等势面的疏密表示场强大小
做功
情况
电荷沿电场线移动时静电力必做功
电荷沿等势面移动时静电力不做功
联系
(1)沿电场线方向电势降低.
(2)电场线与等势面垂直(共29张PPT)
提纲挈领复习知识
种电荷、电荷守恒、元电荷
式
库仑定律适用条件:真空
匀强
式:④
(定义
(匀强
场强度{方向:正电荷受力的方向
静电场的描述
单位:N
叠加:遵循平行四边形
场力的性
不封闭、不相交
密表示电场强度的大小,切线
方向
场线电势降低
垂直于等势面
势能
场能的性质电势
势差
总结归纳提升素养
典例拓展
分析考情体验真题
核心训练突破等级
C
h
C
d
AINCLUDEPICTURE"分级训练.tif"
INCLUDEPICTURE
"分级训练.tif"
\
MERGEFORMAT
A级 合格达标
1.M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷,下列判断正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从M转移到N
C.M在摩擦过程中创造了正电荷
D.N在摩擦过程中失去电子
解析:摩擦起电的实质是电子的转移.物体内部原来有等量的正、负电荷,呈中性;M带正电,是M上的部分电子转移到N上(即M失去电子),故M带正电.
答案:B
2.如图所示,导体A带正电,当带负电的导体B靠近A时,A带的( )
A.正电荷增加
B.负电荷增加
C.正、负电荷均增加
D.电荷量不变
解析:当带负电的导体B靠近导体A时,两导体之间无接触,由电荷守恒定律可知,A带的电荷量不变,只是电荷重新在导体表面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的).
答案:D
3.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.Q C.2Q D.4Q
解析:两导体上的电荷先完全中和后再平分,所以每个导体上的带电荷量为=2Q,C正确.
答案:C
4.用带正电的物体去接触不带电的验电器,验电器的金属箔片会张开,是因为验电器( )
A.得到质子而带正电
B.得到电子而带负电
C.失去电子而带正电
D.失去质子而带负电
解析:带正电的物体上缺少电子,用它去接触不带电的验电器,会有电子从验电器转移到物体上,验电器因失去电子而带上正电,故金属箔片会张开,选项C正确.
答案:C
5.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦的实验结果如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是( )
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,该物体的带电种类可能不同
解析: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.
答案:CD
6.多少个电子的电荷量等于-32.0
μC?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-48.0
μC的净电荷,此人身上有多少个净剩余电子?(电子电荷量e=-1.6×10-19
C,1
μC=10-6
C)
解析:n1===2.0×1014(个).
人身上聚集的电子个数
n2===3.0×1014(个).
答案:2.0×1014个 3.0×1014个
B级 等级提升
7.对于一个已经带电的物体,下列说法中正确的是( )
A.物体上一定有多余的电子
B.物体上一定缺少电子
C.物体的带电量一定是e=1.6×10-19
C的整数倍
D.物体的带电量可以是任意的一个值
解析:带电物体若带正电则物体上缺少电子,若带负电则物体上有多余的电子,A、B项错误;物体的带电量一定等于元电荷的整数倍,C项正确,D项错误.
答案:C
8.如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是( )
A.导体P的a端不带电荷,b端带负电荷
B.导体P的a端带正电荷,b端不带电
C.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等
D.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
解析:导体接地,它与大地组成一个导体,相对于负电荷Q,a端离Q较近.根据“近异远同”“两端等量”的规律,导体a端带正电,b端不带电,大地作为远端带有等量的负电荷.故选项B正确,A、C、D错误.
答案:B
9.(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后得知甲物体带正电荷1.6×10-15
C,丙物体所带电荷量的大小为8×10-16
C.对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16
C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15
C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16
C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16
C
解析:甲、乙相互摩擦后,甲、乙带等量异种电荷,由于甲物体带正电荷1.6×10-15
C,则乙物体带负电荷1.6×10-15
C;乙物体与丙物体接触后,由题意知,电荷平分,故乙、丙两物体各带负电荷8×10-16
C.故选项A、D正确.
答案:AD
10.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB,则下列结论正确的是( )
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QB>QA
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QB=QA
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
解析:导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分带了多余的电子而带负电;A部分失去了电子,因而带正电.A部分减少的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,故D正确.
答案:D
PAGE(共37张PPT)
学 习 目 标
STSE情境导学
1.知道使物体起电的三种方式,并理解摩擦起电、感应起电的实质.(重点)
2.理解电荷守恒定律的内容并能用该定律解答相关问题.(难点)
3.知道什么是元电荷,理解电荷量是不能连续变化的
学习
小结
1.从物质微观结构的角度认识物体带电的本质.
2.结合化学知识理解元电荷和电荷量
概念辨析
带电
物体内部有多余电子或缺少电子的状态
中性
物体内正电荷量与负电荷量相等.对外不显示电性的状态
导电
电子或离子在导体内定向移动的过程或现象
中和
是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时,由于正负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后达到中性状态的过程
起电
使原来不带电的物体带电的过程
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
B
B
丙
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
摩捺擦起
起电方法接触起电
本节
感应起电
荷守恒定律