课时1。描述电场的物理量。
请同学们先认真研读物理课本选修3-1第一节至第七节内容,完成课本例题和课后练习,在此基础上,用45分钟的时间完成以下作业。
基础回顾。1.什么是点电荷、试探电荷、场源电荷、元电荷?
2.库仑定律的内容是
表达式是适应条件是。
3.电场及其基本性质。
(1)电场强度:是反映的物理量,定义为定义式适用于电场。
场强是由决定的,与检验电荷关,点电荷场强的决定式是匀强电场的计算公式是。
场强是量,方向规定为场强的叠加合成遵守什么是电场线?电场线有什么特点。
2)电势:是描述的物理量,定义是的比值即电场中某点的电势,在数值上等于。
什么是等势面?等势面有什么特点?与电场线有什么联系?
电势差定义
在数值上等于可表示为:uab
电场力做的功由和决定,而与无关,用公式可表示为电场力做功的过程,就是转化的过程。且电场力做功的数值等于。
精题训练。1. 半径相同的两个金属小球a、b带有电荷量相等的电荷,相隔较远的距离,两球之间的相互吸引力的大小为f;今用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( )
abcd.
2.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷,其电荷量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷量的关系如图所示。由图线可知( )
四点不可能在同一电力线上。
b.四点场强关系是ec>ea>eb>ed
场强方向不同。
d.以上答案都不对。
3.如图所示,平行线代表电场线,但未指明方向,带电荷量为10-2 c的正电微粒在电场中只受电场力作用,当由a点运动到b点,动能减少了0.1 j.已知a点的电势为-10 v,则( )
点的电势是0 v,微粒运行轨迹是1
点的电势是-20 v,微粒运行轨迹是1
点的电势是0 v,微粒运行轨迹是2
点的电势是-20 v,微粒运行轨迹是2
两带电小球,a固定不动,b的质量为m,在库仑力作用下,b由静止开始运动,已知初始时,a、b间的距离为d,b的加速度为a,经过一段时间后,b的加速度变为a,此时a、b间的距离应为已知此时b的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为。
5.把带电荷量q=2×10-8 c的正点电荷,从无限远处移到电场中a点,要克服电场力做功为8×10-6 j.若把该电荷从无限远处移到电场中b点,需克服电场力做功2×10-6 j,求:
1)a点的电势;
2)a、b两点的电势差;
3)若把2×10-5 c的负电荷由a点移到b点,电场力所做的功。
6. 在场强为e 、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球a和b,电量分别为+2q和-q,两小球间用长为l的绝缘细线连接,并用绝缘细线悬挂在o点,如图所示.平衡时,细线对悬点的作用力多大?
能力提高:7.一条长为l的细线上端固定在o点,下端系一个质量为m的小球,将它置于一个很大的匀强电场中,电场强度为e,方向水平向右。已知小球在b点时平衡,细线与竖直方向的夹角为α,如图所示。
求:1)当悬线与竖直方向的夹角为多大时,才能使小球由静止释放后,细线到竖直位置时小球速度恰好为零?
2)当细线与竖直方向成α角时,至少要给小球一个多大的初速度,才能使小球做完整的圆周运动?
课时2.带电粒子在电场中的运动。
请同学们先认真研读物理课本选修3—1第一章第九节内容,完成课本例题和课后练习,在此基础上,用45分钟的时间完成以下作业。
基础回顾。一、带电粒子的加速。
1.运动状态分析:带电粒子沿着与电场平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在上,做匀加(减)速直线运动.
2.用功能观点分析:粒子动能的变化等于电场力做的功。
1)若粒子初速度为零,则。
2)若粒子的初速度不为零,则。
以上公式适用于电场.
3.如果在匀强电场中,也可直接用和公式求解:
二、带电粒子的偏转。
1电场使带电粒子的速度方向发生改变,这种作用就是带电粒子的偏转,其中最简单的情况是带电粒子以垂直场强的方向进入匀强电场,带电粒子的运动类似于。
2.带电粒子运动方向的偏转角φ
带电粒子在竖直方向做匀加速运动,加速度速度。
在水平方向做匀速运动,速度vx=v0,通过电场时所需时间。
粒子离开电场时偏转角(偏离入射方向的角度)φ的正切值为。
3.带电粒子的侧向位移y
侧向位移是指偏离入射方向的位移.带电粒子通过电场发生的侧向位移为。
从偏移量y和偏转角tanφ可看出二者只差.因此,两个不同的带电粒子进入同一偏。
转电场只要偏转位移相等,偏转角一定。
三、电容器。
电容器的电容定义式是决定式是。
精题训练。1.让原来静止的氢核()、氘核()、氚核()的混合物经同一电场加速后,具有( )
a.相同的速度b.相同的动能。
c.相同的动量d.以上都不对。
2.几种混合带电粒子(重力不计),初速为零,它们从同一位置经同一电场加速后,又都垂直场强方向进入另一相同的匀强电场。设粒子刚出偏转电场时就打在荧光屏上,且在荧光屏上只有一个光点,则到达荧光屏的各种粒子( )
a.电荷量一定相等b.质量一定相等。
c.比荷一定相等d.质量、电荷量都可能不等。
3.如图所示,平行板电容器与电池相连,当两极板间的距离减小后,则两极板间的电压u和电场强度e、电容器的电容c及电容的带电荷量q与原来相比…(
不变,e不变,c不变,q不变。
不变,e变小,c变小,q变小。
不变,e变大,c变大,q变大。
不变,e不变,c变大,q变小。
4.一个氢离子以速度v垂直电场方向飞入平行板电容器的两板间,它飞离电场时的偏转距离为d.如果换成一个二价氦离子以速度2v沿同样的方向飞入该电场,则飞离电场时的偏转距离为。
5如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8 cm,两板间的电势差为300 v.如果两板间电势差减小到60 v,则带电小球运动到极板上需多长时间?
6在图中,一个质量为m、电荷量为-q的小物体,可在水平轨道ox上运动,o端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处在场强为e、方向沿ox轴正方向的匀强电场中,小物体以初速v0从x0点沿ox轨道运动,运动中受到大小不变的摩擦力f的作用,且f<qe,小物体与墙碰撞时不损失机械能。求它在停止前通过的总路程。
能力提高。7.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示。
珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置a点由静止释放,则:
(1)珠子所能获得的最大动能是多大?
2)珠子对环的最大压力是多大?
课时3单元自测题(一)
一、选择题(每小题6分,8小题,共48分)
1、如图所示,原来不带电的绝缘金属导体mn,在其两端下面都悬挂着金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球a靠近导体的m端,可能看到的现象是( )
a.只有m端验电箔张开,且m端带正电。
b.只有n端验电箔张开,且n端带负电。
c.两端的验电箔都张开,且n端带负电,m端带正电。
d.两端的验电箔都张开,且n端带正电,m端带负电。
2、电场中有一点p,下列说法中正确的是( )
a.若放在p点的电荷的电荷量减半,则p点的场强减半。
b.若p点没有试探电荷,则p点场强为零。
c.p点的场强方向为放在该点的负电荷的受力方向。
d.p点的场强越大,则同一电荷在p点受到的电场力越大。
3、如图所示三个同心圆是以点电荷—q为圆心的等势面,下列说法正确的是( )
高二物理寒假作业
高二物理寒假作业 三 磁场。姓名 1 下列关于电场线和磁感线的说法正确的是 a 二者均为假想的线,实际上并不存在。b 实验中常用铁屑来模拟磁感线形状,因此磁感线是真实存在的。c 任意两条磁感线不相交,电场线也是 d 磁感线是闭合曲线,电场线是不闭合的。2 关于磁通量,正确的说法有 a 磁通量不仅有大...
高二物理寒假作业
1.如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中r1 r2 r3和r4均为固定电阻,开关s是闭合的。和为理想电压表,读数分别为u1和u2 和为理想电流表,读数分别为i1 i2和i3。现断开s,u1数值不变,下列推断中正确的是 a u2变小 i3变小 b u2不变 i3变大。c i1变小 i2...
高二物理寒假作业
华安 连城 永安 漳平一中,龙海二中,泉港一中 六校联考。2011 2012学年上学期第二次月考。高二物理试题。考试时间 90分钟总分 100分 命题人 永安一中周云审题人 永安一中陈小丽。第 卷 选择题共50分 一 单项选择题 本题共10小题,每小题3分,共30分。1 关于电场力和电场强度,以下说...