选修31 第一章Word文档格式.docx
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电子的电荷量e与电子的质量me之比,即 。
3.使物体带电的方法及其实质:
（1）摩擦起电:
当两物体相互摩擦时,电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来是中性的物体分别带上等量的 电荷。
（2）静电感应:
将带电体 不带电的导体,可以使导体带电的现象。
二、库仑定律
1.点电荷:
带电体间的距离比自身的大小 ,带电体的 、 及电荷分布状况对库仑力的影响可忽略时,将带电体看作 ,叫做点电荷。
2.库仑定律:
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 ,与它们的距离的二次方成 。
作用力的方向在它们的连线上
表达式
F= ,式中k叫做静电力常量,k=9.0×
109N·
m2/C2
适用条件
真空中的_____________________
三、电场强度
1.电场:
（1）电场:
在电荷的周围存在着由它产生的电场。
电场是在电荷周围 的。
（2）电场的性质:
电场对放入其中的电荷有 的作用。
（3）静电场:
产生的电场。
2.电场强度:
（1）定义:
放入电场中某点的点电荷所受 与它的
的比值,简称场强。
（2）物理意义:
表示电场的 。
（3）定义式:
E= 。
（4）单位:
,符号:
。
（5）矢量性:
电场强度的方向与 所受电场力的方向相同。
3.点电荷的电场:
（1）大小:
（2）方向:
Q为正电荷时,E的方向沿Q与该点的连线 ;
Q为负电荷时,E的方向沿Q与该点的连线 。
4.电场线:
（1）电场线:
为了形象描述电场而 的一条条有 的曲线。
曲线上每点的 的方向表示该点的电场强度的方向。
（2）电场线的特点。
①电场线从 或 出发,终止于 或 。
②电场线在电场中不相交。
③在电场强度较大的地方,电场线 ;
在电场强度较小的地方,电场线 。
④电场线上任一点顺着电场线的 方向,就表示该点电场强度的方向。
⑤电场线不是实际存在的曲线,而是为了形象描述电场而假想的。
5.匀强电场:
各点电场强度的大小 、方向 的电场。
（2）匀强电场的电场线:
的平行直线。
四、电势能和电势
1.静电力做功的特点:
在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷 无关。
2.电势能:
电荷在 叫做电势能,可用Ep表示。
（2）大小:
电荷在某点的电势能等于 把它从该点移动到
时所做的功。
（3）与电场力做功的关系:
静电力做的功等于电势能的 ,用公式表示WAB= 。
电场力做正功,电势能 ;
电场力做负功,电势能 。
（4）相对性:
电势能的数值大小与 的选取有关,通常把
或 上的电势能规定为零。
3.电势:
（1）电势。
定义
电荷在电场中某一点的 与它的 的比值
公式
φ=
单位
在国际单位制中,电势的单位是 ,符号为 ,
1 =1J/C
标矢性
电势是 ,只有 ,没有 ,但有正、负之分
相对性
电场中各点的电势的高低与所选取的电势零点的位置有关,一般情况下取 或 为电势零点
（2）电势与电场线的关系:
沿电场线的方向,电势 。
4.等势面:
电场中 的各点构成的面叫做等势面。
（2）等势面与电场线关系。
①电场线跟等势面 。
②电场线由 的等势面指向 的等势面。
五、电势差
1.定义:
电场中两点间电势的 ,也叫 。
2.公式:
电场中A、B两点间的电势差UAB= 或UBA= 。
3.电压的正负:
电势差是标量,UAB为正值,说明A点电势比B点 ;
UAB为负值,说明A点电势比B点 。
4.静电力做功与电势差的关系:
WAB= 或UAB= 。
六、电势差与电场强度的关系
1.UAB= 的适用条件:
电场,d是沿 方向两点间的距离。
2.E= 的适用条件:
电场,d是沿 方向两点间的距离。
3.场强的另一个单位:
,符号是 。
1N/C=1 。
七、静电现象的应用
1.静电平衡状态下导体的电场:
（1）静电感应现象:
把导体放入电场,导体内部的 在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现 电荷的现象。
（2）静电平衡状态的特征。
①处于静电平衡状态的导体,内部的场强 。
②处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面 。
③处于静电平衡状态的整个导体是个 。
2.静电屏蔽和尖端放电:
（1）静电屏蔽:
导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域,使这个区域不受
的影响。
（2）尖端放电:
是利用尖端放电的一种设施。
八、电容器的电容
1.电容器:
（1）组成:
两个彼此 又 的导体,组成一个电容器。
（2）常见的电容器。
①按电解质分:
空气电容器、 电容器、陶瓷电容器、 电容器等。
②按电容是否可变分:
电容器、 电容器等。
2.电容:
电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的 。
（2）公式为 。
（与Q、U无关,仅由电容器本身决定）
（3）物理意义:
表示电容器 的物理量。
1F= μF= pF。
（5）决定电容大小的因素:
平行板电容器的电容C跟介电常数εr成 ,跟极板正对面积S成 ,跟极板间的距离d成 。
公式为C= ,当极板间为真空时C= 。
九、带电粒子在电场中的运动
1.带电粒子的加速:
（1）基本粒子的受力特点:
对于质量很小的基本粒子,如电子、质子等,虽然它们也会受到万有引力（重力）的作用,但万有引力（重力）一般 静电力,可以 。
（2）带电粒子加速问题的处理方法:
利用 分析。
初速度为零的带电粒子,经过电势差为U的电场加速后,qU= ,则v= 。
2.带电粒子的偏转:
（1）进入电场的方式:
以初速度v0垂直于电场方向进入匀强电场。
（2）运动特点。
①垂直电场方向:
不受力,做 运动。
②沿着电场方向:
受恒定的电场力,做初速度为零的 运动。
（3）运动规律。
热点一电荷守恒定律和库仑定律
【例1】真空中两个相同的金属小球A和B,带电荷量分别为QA=2×
10-8C和QB=4×
10-8C,相互作用力为F。
若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为 （ ）
A.
F B.F C.
F D.
F
【方法技巧】完全相同的金属球接触时电荷量的分配规律
（1）用带电荷量是Q的金属球与不带电的金属球接触后,两金属球均带
的电荷量,电性与原带电金属球相同。
（2）用带电荷量Q1与带电荷量Q2的金属球接触,若两球带同种电荷,则每个金属球所带的电荷量均为总电荷量的一半,即Q′1=Q′2=
电性与两金属球原来所带电荷的电性相同。
（3）若两金属球带异种电荷,接触后先中和等量的异种电荷,剩余电荷量平均分配,电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同。
热点二库仑定律的应用
【例2】
（2009·
湖南学业水平考试真题）如图所示,Q是放在绝缘柄上的带正电的物体,把一个系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在图中的A、B两个位置,小球两次平衡时,丝线偏离竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,则θ1和θ2的关系是
（ ）
A.θ1>
θ2 B.θ1<
θ2
C.θ1=θ2D.无法确定
热点三电场强度的理解
【例3】当电场中某点放入正电荷时,它受到的电场力向右;
当放入负电荷时,它受到的电场力向左。
下列关于电场强度与电场力的关系的说法中,正确的是
A.放入正电荷时,该点的场强方向向右;
放入负电荷时,该点的场强方向向左
B.只有在该点放入检验电荷时,该点才有场强
C.该点场强方向一定向右
D.电场强度方向与电场力方向一致
热点四电势差和电场强度的关系
【例4】带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场（如图所示）,电场强度E=2×
104V/m,方向向下。
电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。
（1）C、D两点哪点电势高?
两点的电势差UCD等于多少?
（2）如果令B板接地（即电势φB=0）,则C和D的电势φC和φD各是多少?
如果令A板接地,则φC和φD各是多少?
在这两种情况中,UCD相同吗?
热点五静电屏蔽的应用
【例5】某研究性学习小组对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由中正确的是 （ ）
A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
热点六平行板电容器
【例6】平行板电容器的电容C,两极板间电压U,两板间场强E和带电荷量Q,在下列情况下怎样变化?
（1）保持两板与电源相连,只增大两板间的距离,则C ,U ,
Q ,E 。
（2）给电容器充电后与电源断开,再减小电容器极板间距离,则C ,
U ,Q ,E 。
【方法技巧】解决平行板电容器的动态分析问题,基本思路
（1）分清哪些是不变量,哪些是变化量;
（2）利用三个基本公式（C=
、C=
和E=
）,把变化量用不变量代替,进行判断。
热点七带电粒子在匀强电场中运动
【例7】
（2010·
湖南学业水平考试真题）如图所示,真空中有一对相距为d的平行金属板A和B,两板间电势差为U,两板间的电场为匀强电场。
若一个质量为m、电荷量为q的粒子,仅在静电力的作用下由静止开始从A板向B板做匀加速直线运动并到达B板,则粒子在运动过程中加速度大小a= 。
粒子到达B板时的速度大小v= 。
热点八带电粒子在电场中的运动
【例8】如图所示,两块正对的带电金属板,上板的电势高于下板,板间的电场强度为2×
102N/C,两板之间的距离为0.2m,板长为0.4m。
带电粒子以速度v0=5×
104m/s从极板左端垂直于电场方向进入电场,从极板右端飞出,虚线为粒子的运动轨迹。
不计带电粒子所受的重力。
试问:
（1）带电粒子带何种电荷?
（2）两板间的电势差多大?
（3）带电粒子在电场中运动的时间多长?
一、选择题
1.（考点1）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导体的带电量为 （ ）
A.-q B.q C.2q D.4q
2.（考点2）在真空中有两个带电小球,带电荷量分别是q1和q2,则 （ ）
A.电荷量大的小球受到的库仑力大
B.电荷量小的小球受到的库仑力大
C.两个小球受到的库仑力大小相等
D.只有两个带电小球所带电荷量相等时,它们受到的库仑力的大小才相等
3.（考点3）有关电场强度的理解,下列说法正确的是 （ ）
A.由E=
可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
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,在离点电荷很近的点,r接近于零,电场强度趋于无穷大
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
4.（考点4）两个带异种电荷的物体间距离增大一些时 （ ）
A.电场力做正功,电势能增加
B.电场力做负功,电势能增加
C.电场力做正功,电势能减少
D.电场力做负功,电势能减少
5.（考点4）如图所示电场中的三点A、B和C,当在三点之间移动电荷时,下列说法不正确的是 （ ）
A.将同一电荷从A点直接移到B点,和从A点经过C点再移到B点,电场力做功完全相同
B.将同一电荷从A点加速移到B点,和减速移到B点,电场力做功完全相同
C.将不同电荷从A点移到B点,电场力做的功与电荷量的比值相同
D.将同一电荷从A点移到B点,和从A点移到C点,电场力做的功与电荷量的比值相同
6.（考点6）如图所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面的距离是25cm,由此可确定电场强度的方向及大小为 （ ）
A.竖直向下,E=0.4N/C B.水平向右,E=0.4N/C
C.水平向左,E=40N/CD.水平向右,E=40V/m
7.（考点7）下面情况中与静电现象无关的是 （ ）
A.磁铁吸引铁钉
B.毛织地毯中夹有不锈钢导电纤维
C.雷电现象
D.电视机工作时,电视屏表面很容易吸附灰尘
8.（考点8）关于电容器的电容C、电压U和所带电荷量Q之间的关系,以下说法正确的是 （ ）
A.C由U确定
B.C由Q确定
C.C一定时,Q与U成正比
D.C一定时,Q与U成反比
9.（考点9）在电场中,电子在只受电场力的作用下,不可能做 （ ）
A.匀速直线运动B.匀变速直线运动
C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动
10.（考点9）一束由不同种正离子组成的粒子流以相同的速度,从同一位置沿垂直于电场方向射入匀强电场中,所有粒子的轨迹都是一样的,这说明所有粒子
A.都具有相同的比荷
B.都具有相同的质量
C.都具有相同的电量
D.都属于同一元素的同位素
二、非选择题
11.（考点1）（2011·
湖南学业水平考试真题）当一个带正电荷的物体靠近原来不带电的导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,使导体靠近带电物体的一端带
（填“正”或“负”）电荷,远离带电物体的一端带 （填“正”或“负”）电荷。
12.（考点3）真空中两个点电荷A和B,相距20cm,A的电量QA=+4.0×
10-10C。
已知A对B的吸引力F=6.4×
10-8N,则B在A处激发电场的场强大小为 N/C,如果将A电荷拿走,B在A点产生电场的场强大小会 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
13.（考点4、5）将一个1.0×
10-5C的电荷从无穷远处移到电场里一点A,电场力做功6.0×
10-3J,则A点的电势为φA= V（填“600”或“-600”）;
如果此电荷从无穷远处移到电场里的另一点B时,外力克服电场力做功0.02J,则A、B两点电势差为UAB= V（填“2600”或“-2600”）。
（以无穷远处为零电势点）
14.（考点8）如图所示为研究平行板电容器电容的实验。
电容器充电后与电源断开,电量Q将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的电势差。
在常见的电介质中,由于空气的介电常数是最小的,当插入其他的电介质板时,电容器的电容将 （填“增大”“减小”或“不变”）,于是我们发现,静电计指针偏角 （填“增大”“减小”或“不变”）。
15.（考点9）一束初速不计的电子流经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间射出,两个极板上最多能加多大电压?
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