电容器的电容习题课PPT格式课件下载.ppt

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6211:

"电极反应方程式的书写,高二年级集体备课组,书写原则：

@#@负极：

@#@失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）正极：

@#@得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正极本身得电子）总反应式（电池反应）=正极反应式+负极反应式对于可逆电池，一定要看清楚“充电、放电”的方向。

@#@放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。

@#@,原电池电极反应方程式的书写,

（1）直接法,

（2）加减法,书写方法：

@#@,原电池电极反应式书写步骤：

@#@,1、列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。

@#@,2、选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。

@#@,3、巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）,一一般原电池电极反应式的书写,1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。

@#@2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。

@#@若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；@#@若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。

@#@3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。

@#@若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。

@#@,例、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。

@#@它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。

@#@,解析：

@#@金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn（OH）2，因为题目已告诉H+参与作用。

@#@正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。

@#@故发生以下电极反应：

@#@,负极：

@#@2Zn4e-=2Zn2+，正极：

@#@O2+4H+4e-=2H2O,负极：

@#@2Al+8OH6e-=2AlO2+4H2O正极：

@#@6H2O+6e-=3H2+6OH,总：

@#@2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2,解析：

@#@MgAlNaOH溶液构成的原电池中，负极为Al（Mg与NaOH溶液不反应，Al是两性金属，可以与NaOH溶液反应）。

@#@再分析进入溶液的微粒能否在电解质环境中存在（得失电子不能同时在同极上发生），不能存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。

@#@,例：

@#@,二特殊情况电极反应式的书写,在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。

@#@,例、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3中，写出两池的电极反应式。

@#@,解析：

@#@在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被氧化作负极，铜作正极。

@#@其电极反应为：

@#@,负极（Al）：

@#@2Al6e-=2Al3+；@#@正极（Cu）：

@#@6H+6e-=3H2。

@#@,负极：

@#@Cu2e-=Cu2+正极：

@#@4H+2NO3+2e-=2NO2+2H2O总：

@#@Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O,三二次电池电极反应式的书写,可充电电池（蓄电池）放电时相当于原电池，充电时相当于电解池。

@#@蓄电池放电时的电极反应与其充电时的电极反应也互为可逆（化学）反应。

@#@,例.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

@#@高铁电池的总反应为：

@#@,则放电时正极方程式为：

@#@_；@#@负极方程式为：

@#@_。

@#@充电时阳极方程式为：

@#@_；@#@阴极方程式为：

@#@_。

@#@,解析：

@#@已知原电池反应，欲写出其电极反应的最直接简便的方法，就是将该原电池反应分解为“氧化”和“还原”两个“半反应”,然后，将这两个“半反应”配平即可：

@#@原电池放电时负（阳极）：

@#@,正（阴）极：

@#@,C,酸性介质中氢氧燃料电池,碱性介质中氢氧燃料电池,固体燃料电池,熔融盐燃料电池,（探讨）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。

@#@电池反应方程式为；@#@放电时CO32移向电池的_极。

@#@,C3H8+5O2=3CO2+4H2O,正极：

@#@负极：

@#@,O2+2CO2+4e-=2CO32-,C3H8+10CO32-+20e-=13CO2+4H2O,负,1.一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；@#@电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体,在熔融状态下能传导O2。

@#@下列对该燃料电池说法正确的是（）A.在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B.电池的总反应是：

@#@2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：

@#@O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：

@#@C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O,BC,2.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。

@#@放电时的电池反应为：

@#@Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。

@#@下列说法正确的是（）A.放电时，LiMn2O4发生氧化反应B.放电时，正极反应为:

@#@Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充电时，LiMn2O4发生氧化反应D.充电时，阳极反应为：

@#@Li+e-=Li,B,B,C,（2014南昌模拟）Harbermann等设计出利用Desulfovibriodesulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池,电池内部有质子通过,该系统不经任何维护可连续运行5年。

@#@该电池的负极反应式为S2-+4H2O-8e-=+8H+。

@#@有关该电池的下列说法中正确的是（）A.若有1.12L氧气参与反应,则有0.2mol电子发生转移B.质子由正极移向负极C.该电池的总反应为S2-+2O2=D.正极的电极反应式为2O2+8e-+4H2O=8OH-,C,原电池的设计,";i:

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2587:

"电离平衡常数,学习目标1、掌握弱电解质的电离方程式的书写；@#@2、了解电离平衡常数及其意义。

@#@,自学指导看课本P42-43科学视野，并思考下列问题。

@#@5分钟1、弱酸电离方程式的书写与强酸有何不同，多元弱酸电离方程式的书写有何特点？

@#@2、什么是电离常数，它的符号、意义是什么？

@#@3、根据实验3-2，你能否推测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？

@#@,一、弱电解质电离方程式的书写,弱酸是弱电解质，在水中部分电离，符号用“”,思考：

@#@弱酸电离方程式的书写与强酸有何不同，多元弱酸电离方程式的书写有何特点？

@#@,多元弱酸要分步电离。

@#@,例：

@#@,思考：

@#@为何多元弱酸后面的电离比前一步难？

@#@,a、前一步电离出的H+抑制了后面的电离；@#@b、前一步电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使剩余H+的电离更难。

@#@,二、电离平衡常数,1、定义：

@#@在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，电离出各离子的浓度之积与未电离电解质的浓度的比值是一个常数，叫做电离常数，用K表示。

@#@,2、表达式,结论：

@#@一般K1K2,即第二步电离通常比第一步难得多，第三步双比第二步电离难得多因此比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。

@#@,多元弱酸分步电离，每步都有电离常数，如H2S，,3、意义：

@#@相同温度下，弱电解质的K值越大，电离能力越强，相应酸（或碱）的酸（或碱）性越强。

@#@,思考：

@#@根据实验3-2，你能否推测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？

@#@,酸性：

@#@醋酸碳酸硼酸,电离常数：

@#@醋酸碳酸硼酸,4、影响电离平衡常数大小的因素：

@#@,电离平衡常数大小是主要由物质的本性决定的，相同温度下，不同弱电解质的电离常数不同。

@#@同种弱电解质的电离平衡常数只受温度变化的影响,通常温度越高，电离常数越大（但室温下一般变化不大），不受其浓度变化的影响。

@#@,当堂检测要求：

@#@1、时间8分钟；@#@2、认真审题，不准翻阅课本及相关资料，独立完成，比谁做得又对又快！

@#@必做题做完的同学请举手！

@#@,更正错题，先独立思考，自己不能解决的问题可以看书、问同桌或举手问老师！

@#@（4分钟）,作业：

@#@课本44页第4题,";i:

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17417:

"2006-12,1,第十一章,磁场,2,考纲要求,只要求掌握直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力,只要求掌握v跟B平行或垂直两种情况下的洛仑磁力,说明：

@#@,3,4,第一部分磁场的基本概念,1、磁场的产生,磁体的周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质）,电流周围存在磁场,奥斯特实验,南北放置,导线通电后发生偏转,电流产生磁场,电荷运动产生磁场,2、磁场的基本性质,对放入其中的磁体、电流有力的作用,磁体对电流的作用,电流对电流的作用,5,3、磁体间相互作用的本质,4、磁现象的电本质,安培分子电流假说：

@#@,在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。

@#@,解释磁化、消磁现象,不显磁性,显磁性,总结：

@#@一切磁现象都是由电荷的运动产生的,2006-12,6,5、磁场的方向：

@#@,规定为小磁针N极在磁场中的受力方向。

@#@或小磁针静止时N极所指的方向！

@#@,6、磁感线,用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线,磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，即小磁针N极在该点的受力方向或静止时的指向,磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）,几种磁场的磁感线,条形磁铁,蹄形磁铁,7,通电直导线,判断方法：

@#@,立体图,纵截面图,横截面图,环形电流,判断方法：

@#@,立体图,纵截面图,横截面图,2006-12,8,通电螺线管,判断方法,横截面图,纵截面图,地磁场,2006-12,9,例1、步步高P178应用2-1例1,例2、步步高P178应用3-1P179例2,7、磁感应强度,描述磁场的强弱与方向的物理量,定义：

@#@在磁场中垂直磁场方向的通电导线，受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。

@#@,矢量：

@#@方向为该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向,例3、步步高P179例3P177应用1-1,例4、步步高P179例4,2006-12,10,第二部分磁场对电流的作用力磁电式仪表,1、磁场对电流的作用力,安培力,方向：

@#@左手定则,磁场方向,判断下列通电导线的受力方向,安培力方向,判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向,2006-12,11,大小,F=BIL,BI,如BI则F=0,如B与I成任意角则把L投影到与B垂直和平行的方向上,与B垂直的为有效,L为在磁场中的有效长度,F=BILsin,B与I的夹角,2、通电导线在安培力作用下运动的定性判断,2006-12,12,随堂：

@#@,步步高P181例1,2006-12,13,3、电流在安培力作用下的定量计算问题,例1：

@#@如图，相距20cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为=370，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中.

（1）若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流.

（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流。

@#@,例2：

@#@如图所示，有一金属棒ab，质量为m=5g，电阻R=1，可以无摩擦地在两条平行导轨上滑行。

@#@导轨间距离为d=10cm，电阻不计。

@#@导轨平面与水平面的夹角=30，整个装置放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，磁场方向竖直向上。

@#@电源的电动势E=2V，内电阻r=0.1，试求变阻器取值是多少时，可使金属棒静止在导轨上。

@#@,2006-12,14,例3：

@#@在磁感应强度B=0.08T，方向竖直向下的匀强磁场中，一根长l1=20cm，质量m=24g的金属横杆水平地悬挂在两根长均为24cm的轻细导线上，电路中通以图示的电流，电流强度保持在2.5A，横杆在悬线偏离竖直位置=30处时由静止开始摆下，求横杆通过最低点的瞬时速度大小。

@#@,随堂：

@#@步步高P180181应用1-1、例2,2006-12,15,4、电流表的工作原理,构造：

@#@由辐向均匀分布的磁场和放入其中的可转动的线圈组成。

@#@（如图）,工作原理,线圈中有电流时，受磁场力的作用而转动，当磁场力矩与弹簧的扭转力矩相等时，线圈停止转动；@#@且有I，因此由电流表指针的偏转角度可得电流大小，且电流表刻度是均匀的。

@#@,2006-12,16,第三部分磁场对运动电荷的作用,一、洛仑兹力,磁场对运动电荷的作用力,1、大小：

@#@F洛=Bqv（v为电荷相对B的速度）,当Bv时，电荷不受洛仑兹力,当Bv时，电荷所受洛仑兹力最大,当B与v成角时，F洛=Bqvsin,2、方向：

@#@用左手定则判断,注意：

@#@四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。

@#@,3、特点：

@#@洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变速度的方向，而不改变速度的大小，所以洛仑兹力不做功。

@#@,4、洛仑兹力与安培力的关系,洛仑兹力是安培力的微观表现，安培力是洛仑兹力的宏观体现,步步高P183应用1-1,2006-12,17,2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,轨道半径：

@#@,二、带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动,1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动,圆心、半径、运动时间的确定,圆心的确定,a、两个速度方向垂直线的交点。

@#@（常用在有界磁场的入射与出射方向已知的情况下）,随堂：

@#@步步高P184应用2-1,O,2006-12,18,b、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点,O,半径的确定,应用几何知识来确定！

@#@,运动时间：

@#@,c、粒子在磁场中运动的角度关系,例1、如图所示带正电的粒子以速度v垂直磁场边界进入匀强磁场，试分析粒子的运动情况。

@#@,若粒子进入磁场的速度方向与边界成角，则运动情况又将如何？

@#@（单边界）,2006-12,19,应用1：

@#@（2001上海物理）如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。

@#@一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为。

@#@若粒子射出磁场时的位置与O点的距离为L，求该粒子的电量和质量之比q/m。

@#@,2:

@#@（1999年全国）一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。

@#@磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里.

（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.

（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明:

@#@直线OP与离子入射方向之间的夹角跟t的关系是=qBt/2m。

@#@,2006-12,20,例2、垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内，磁感应强度为B一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从a点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转角试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t（双边界）,2006-12,21,应用：

@#@（2004天津理综）钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。

@#@设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿0x方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，ox垂直平板电极S2，当粒子从p点离开磁场时，其速度方向与ox方向的夹角=60，如图所示，整个装置处于真空中。

@#@

（1）写出钍核衰变方程；@#@

（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；@#@（3）求粒子在磁场中运动所用时间t。

@#@,2006-12,22,例3、步步高P184例1（圆形边界）,例4、步步高P184例2（矩形边界）,应用:

@#@（2002全国理综）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。

@#@电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。

@#@磁场方向垂直于圆面。

@#@磁场区的中心为O，半径为r。

@#@当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。

@#@为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？

@#@,2006-12,23,例5：

@#@如图所示，在一环行区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，在圆心O点处有一静止的镭核（22688Ra），镭核（22688Ra）放出一个粒子后变成氡核（22286Rn），已知镭核在衰变过程中有5.6510-12J能量转化为它们的动能。

@#@粒子进入磁场后受到洛仑兹力的大小为2.2210-11N。

@#@

（1）试写出镭核衰变成氡核的核反应方程

（2）分别求出粒子和氡核的动能（3）分别求出粒子和氡核进入磁场后的偏转半径（4）若内圆半径r=1.2m，要使它们不飞出外圆，外圆的最小半径必须为多大?

@#@（圆环形边界）,例6、洛仑兹力作用下的非匀速圆周运动。

@#@步步高P185例3,2006-12,24,例1、如图所示，在x轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；@#@在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E.一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出.射出之后第三次到达x轴时，它与点O的距离为L.求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（不计重力）.,第四部分带电粒子在复合场中的运动,1、复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存，带电粒子在这些场中运动时要考虑电场力、洛仑兹力和重力或其中某两种力的作用。

@#@,2、带电粒子在复合场中的运动问题实际上是一个力学问题。

@#@应根据研究力学问题的思路运用力学规律求解。

@#@,2006-12,25,例2、如图，在xoy平面内，第I象限内有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向，在x轴正下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，今有一质量为m，电量为e的电子（不计重力），从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场，经电场偏转后，沿着与x轴成450进入磁场，并能返回原出发点P。

@#@

（1）说明电子的运动情况，并作出电子运动轨迹的示意图；@#@

（2）求P点离坐标原点的距离h；@#@（3）电子从P点出发经过多长时间第一次返回到P点？

@#@,450,450,2006-12,26,例3、如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0.在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感应强度的大小为B.在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场.一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零.当该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少?

@#@（不计重力，整个装置在真空中.）,2006-12,27,例4、如图所示，在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中，有一竖直固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为q,P与杆间的动摩擦因数为，电场强度为E，磁感应强度为B，小球由静止起开始下滑，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，求：

@#@

（1）当下滑加速度为最大加速度一半时的速度.

（2）当下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度,随堂：

@#@步步高P188例1、例2、例3,2006-12,28,3、带电粒子在复合场中运动的典型问题,

（1）、质谱仪,

（2）、速度选择器,（3）、加速器（直线加速器、回旋加速器）,（4）、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应（磁强计）,2006-12,29,例：

@#@（2001年全国理综）下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它使受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子。

@#@分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。

@#@最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝s3的细线，若测得细线到狭缝s3的距离为d，导出分子离子的质量m的表达式。

@#@,2006-12,30,任何一个存在正交电场的磁场的空间都可看作速度选择器,速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类，只要v=E/B，粒子就能沿直线匀速通过选择器，而与粒子的电性、电荷量、质量无关。

@#@（不计重力）,如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一束正电荷沿中心线方向水平射入，却分成三束分别由a、b、c三点射出，问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不相同?

@#@（重力不计）,2006-12,31,例：

@#@（2004江苏物理）汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P间的区域当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；@#@加上偏转电压U后，亮点偏离到O点，（O与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计此时，在P和P间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2（如图所示）

（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小。

@#@

（2）推导出电子的比荷的表达式,2006-12,32,回旋加速器,步步高P188应用2-1P190第1、4题；@#@,2006-12,33,磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应（磁强计）,磁流体发电机,进入磁场的粒子带正、负电荷,当Eq=Bqv时两板间电势差达到最大,电磁流量计,流动的导电液体含有正、负离子,U=Bdv,流量指单位时间内流过的体积：

@#@Q=Sv,当液体内的自由电荷所受电场力与洛仑兹力相等时，a、b间的电势差稳定。

@#@,步步高P189例4,霍尔效应（磁强计）,导体中通过电流时，在运动的电荷为电子，带负电；@#@,当电子所受电场力与洛仑兹力相等时，导体上、下侧电势差稳定。

@#@,2006-12,34,（2000全国）如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中。

@#@当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。

@#@实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=KIB/d,式中的比例系数K称为霍尔系数。

@#@霍尔效应可解释如下：

@#@外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。

@#@当静电子与洛仑兹力达到平衡时，导体上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

@#@设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e。

@#@回答下列问题：

@#@

（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_下侧面的电势（填高于、低于或等于）。

@#@

（2）电子所受洛仑兹力的大小为_。

@#@（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为_。

@#@（4）（2000全国）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数K=，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

@#@,2006-12,35,

（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_下侧面的电势（填高于、低于或等于）。

@#@

（2）电子所受洛仑兹力的大小为_。

@#@（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为_。

@#@（4）（2000全国）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数K=，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

@#@,2006-12,36,电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。

@#@为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。

@#@流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。

@#@图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。

@#@现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。

@#@当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。

@#@已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为,";i:

3;s:

7947:

"用“动态圆”处理带电粒子在磁场中的运动问题,三种基本情景,B,v,三种基本情景,B,v,三种基本情景,三种基本情景,缩放,旋转,平移,题型一：

@#@磁场直线有界,如图所示，A、B为水平放置的无限长平行板，板间距离为d，A板上有一电子源P，Q点为P点正上方B板上的一点，在纸面内从P点向Q点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方向加一匀强磁场，磁场感应强度为B，已知电子质量为m，电量为q，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地，求电子击在A、B两板上的范围？

@#@,A,B,P,Q,题型二：

@#@磁场三角形有界,B,C,D,R,B,D,C,1如图，电子源S能在图示纸面360范围内发射速率相同的电子（质量为m，电量为e），M、N是足够大的竖直挡板，与S的水平距离OSL，挡板左侧是垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场。

@#@

（1）要使发射的电子能到达挡板，电子速度至少为多大？

@#@

（2）若S发射的电子速率为eBL/m时，挡板被电子击中的范围有多大？

@#@,M,O,L,N,S,2如图,在一水平放置的平板MN上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里,许多质量为m,带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的?

@#@,解：

@#@带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,由R=mv/qB,各个粒子在磁场中运动的半径均相同,在磁场中运动的轨迹圆圆心是在以O为圆心、以R=mv/qB为半径的1/2圆弧上,如图虚线示:

@#@各粒子的运动轨迹如图实线示:

@#@带电粒子可能经过的区域阴影部分如图斜线示,2R,R,2R,M,N,O,即时应用,ABC,如图所示，在0xa、0ya/2范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在090范围内，已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一，求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的

（1）速度的大小及方向？

@#@,题型三：

@#@磁场矩形有界,y,x,O,a/2,a,C,由几何关系得：

@#@,题型四：

@#@磁场非规则区域有界,如图所示，在xOy平面内有许多电子（质量为m，电量为e），从坐标原点O不断的以相同大小的速度沿不同方向射入I象限，现加一个垂直于xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x轴向+x方向运动，试求符合该条件的磁场的最小面积？

@#@,x,y,v0,V,y,x,小结,一、思维过程：

@#@,通过动态圆建立物理情景,渐变到突变（注意边界情况或者是约束条件,临界状态（利用几何关系）,二、物理思想和方法：

@#@,旋转法缩放法平移法,补充讲评,热点考向1带电粒子在磁场中的运动之多解问题【典例1】@#@（18分）（2015延安一模）如图所示，在x0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B1大于B2，一个带负电、比荷为k的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，粒子重力不计。

@#@

（1）求粒子在两个磁场中运动的轨道半径；@#@

（2）如果B1=2B2，则粒子再次回到原点时运动了多长时间？

@#@（3）要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？

@#@,训练1:

@#@（2014西安模拟）如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向。

@#@t=0时刻,一质量m=810-4kg、电荷量q=+210-4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O是挡板MN上一点,直线OO与挡板MN垂直,g取10m/s2。

@#@求：

@#@

（1）微粒再次经过直线OO时与O点的距离;@#@

（2）微粒在运动过程中离开直线OO的最大高度;@#@（3）水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件。

@#@,

（1）粒子从P点运动到O点的时间最少是多少？

@#@

（2）粒子运动的速度可能是多少？

@#@,训练2:

@#@如图所示，在坐标系xOy中，第一象限内充满着两个匀强磁场a和b，OP为分界线，在区域a中，磁感应强度为2B，方向垂直于纸面向里；@#@在区域b中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，P点坐标为（4l、3l）。

@#@一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点O，不计粒子重力，sin370.6，cos370.8。

@#@求：

@#@,带电粒子在有界磁场中运动临界问题的三种几何关系

（1）刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。

@#@

（2）当粒子的运动速率v一定时，粒子经过的弧长（或弦长）越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。

@#@（3）当粒子的运动速率v变化时，带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹对应的圆心角越大，其在磁场中的运动时间越长。

@#@,热点考向2带电粒子在有界匀强磁场中的临界问题,1.（单选）比荷为的电子以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如图所示，为使电子从BC边穿出磁场，磁感应强度B的取值范围为（）,ABBBCBDB,B,【典例2】@#@（多选）（2015黄冈一模）如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一边长为L的正三角形（边界上有磁场），A、B、C为三角形的三个顶点。

@#@现有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入，然后从BC边上某点Q射出。

@#@若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则（）,训练1.（2015唐山一模）如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。

@#@A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；@#@磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。

@#@平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O，OO是平行于两金属板的中心线。

@#@挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B2。

@#@CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角=45，OC=a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子（不计重力），自O点沿OO方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO方向运动，并进入匀强磁场B2中，求：

@#@,

（1）进入匀强磁场B2的带电粒子的速度；@#@

（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；@#@（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。

@#@,训练2在如图所示的平面直角坐标系xOy中，有一个圆形区域的匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于xOy平面,O点为该圆形区域边界上的一点.现有一质量为m，带电荷量为q的带电粒子（重力不计）从O点开始以初速度v0沿x方向进入磁场,粒子经过y轴上P点时的速度方向与y方向夹角为30.已知OPL，求：

@#@

（1）磁感应强度的大小和方向；@#@

（2）该圆形区域的最小面积,感谢指导！

@#@,";i:

4;s:

6249:

"18.1电能与电功,一、学习目标：

@#@,1、知道电功的概念、单位。

@#@2、记住电功的大小与哪些因素有关3、记住功的计算公式，会应用功的公式进行简单的计算。

@#@4、会电能表的读数和使用,什么是机械功？

@#@,定义：

@#@作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说力对物体做了机械功。

@#@简称做了功,公式：

@#@,单位：

@#@,W=FS,焦耳，简称焦，符号是J,复习引入：

@#@,W=Pt,常见的用电器,电能,电能,光能和内能,内能,电能,机械能和热能,电能,动能,1、电能转化为其它形式的能，都是通过电流做功（电功）来实现的。

@#@2、电流做多少功，就消耗多少电能。

@#@3、电功是电能转化的量度。

@#@,一、电能,电流做功,想一想,我们是如何测量家中每个月用电器消耗多少电能的？

@#@又是如何收取电费的？

@#@,电能表,IC卡电能表,

（1）作用：

@#@测量电功，即记录电路消耗的电能。

@#@,（又名电度表）,二、电能表,1、认识电能表,用来测量电路消耗电能的仪表,月末的数字减去月初的数字：

@#@561.6kWh-478.2kWh=83.4kWh,1、表盘上的读数以KWh为单位2、最后一位是小数位,2、电能表读数,有谁知道你家里一个月要交多少电费吗?

@#@,供电部门在收电费之前根据什么来确定用户所用的电量的?

@#@,1、电能表的作用2、220V表示_3、2.5（10）A表示__4、50Hz：

@#@表示_5、1440r/kwh表示_,该电能表应该在220V的电路中使用,该电能表标定电流为2.5A，短时间内通过的电流允许大些，但不能超过10A。

@#@,用电器每消耗1kwh的电能，电能表的转盘转动1440圈。

@#@,认识电能表,测量用电器消耗电能的多少,该电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。

@#@,二月初电能表的示数_,4,3,7,4,4,5、,二月底电能表的示数_,二月份共用电_kWh,每度电按0.5元计算，二月份的电费为_,4267.8kWh,4374.4kWh,106.6,53.3元,认识电能表,小数,kwh,6.某一时段电能表上先后两次示数之差，就是该时段内的用电量,二、电功,

（1）定义：

@#@,电流所做的功。

@#@,

（2）电流做功的实质，就是电能转化为其他形式的能,用电器就消耗了多少电能,电流做了多少功,就有多少电能转化成其他形式的能,用W表示,电流通过白炽灯做功100J,100J电能,100J,内能、光能,电流做功100J=消耗电能100J,如：

@#@,（3）、单位：

@#@,焦耳，简称“焦”，符号：

@#@J,3.6106J,=,电饭锅20分钟内消耗电能0.4kWh,合J,这个过程中,电流做功J.,1.44106,1.44106,1度,=,生活中常用千瓦时（kWh），俗称度,温馨提示-同学们安全用电的同时！

@#@注意节约用电！

@#@,1千瓦时（1度）电的作用：

@#@,1、可以炼钢1.6kg,2、可以生产化肥0.7kg,3、可以采掘原煤105kg,4、可以使电车行驶0.85km,5、可以一次灌溉麦田330,6、可以机织棉布11m,7、电脑工作约5小时。

@#@,大量事实表明：

@#@电功与电压、电流以及通电时间有关,W=UIt,_越大，_越大，_越长，电流做的功越多.,电压,电流,通电时间,（4）、计算公式：

@#@,（4）电功的大小与什么因素有关？

@#@,解：

@#@由电功的公式得W=UIt=220V0.35A1800s=1.386105J.答：

@#@通电30min，电炉铁消耗了1.386105J的电能。

@#@,例题1：

@#@一把电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流是350mA，问通电30min消耗了多少电能？

@#@,已知：

@#@U=220V,I=350mA=0.35A,t=1800s.求：

@#@W=？

@#@,例2一电能表表盘上表标“1200r/（kWh）”，将某用电器单独接在该表上.当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r.若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流,解：

@#@4min内电能表转盘转过55r，说明该用电器消耗的电能为：

@#@,W=,55r,1200r/（kWh）,=,55,1200,kWh,=,1200,55,=,3.6106J,1.65105J,由W=UIt可得，通过该用电器的电流为：

@#@,I=,W,Ut,=,1.65105J,220V240s,=,3.1A,答：

@#@通过该用电器的电流为3.1A,例3、小华家的电能表某月初的示数如下图甲所示，当月底的示数乙图所示。

@#@那么小华家该月消耗多少度电？

@#@约等于多少焦？

@#@若当地的电费为0.5元/KWh，该月小华家应支多少电费？

@#@,解：

@#@W=W底W初=1352.9度1268.4度=84.5度,W=84.53.6J=3.042J,84.5KWh0.5元/KWh=42.25元,定义：

@#@影响因素：

@#@测量工具,电能表,技术参数的含义,导体两端的电压、通过导体的电流及通电时间,电流所做的功,W=UIt,计算公式：

@#@,电功,作用：

@#@,单位：

@#@,J,kWh,1,3.6106J,=,归纳总结,电流做功的实质：

@#@,将电能转化为其他表达式的能。

@#@,测量电能或电功,解：

@#@由电功的公式得W=UIt=220V0.35A1800s=1.386105J.答：

@#@通电30min，电炉铁消耗了1.386105J的电能。

@#@,例题1：

@#@一把电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流是350mA，问通电30min消耗了多少电能？

@#@,分析：

@#@只需求出在30min内的电功，就可以知道所消耗的电能.,已知：

@#@U=220V,I=350mA=0.35A,t=1800s.求：

@#@W=？

@#@,1、关于家庭电路中的电能表，下列说法正确的是（）A.电能表的作用是测量用电器电功率的大小B.电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少C.电能表转盘转速越快，用电器消耗电能越多D.电能表的测量值以kW为单位,练一练,B,练一练,2、如下图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法错误的是（）A此时电能表的读数为120.7度B“220V”是指这个电能表应该在220伏的电路中使用C该电能表的额定功率为4400WD“600revskWh”是指用电器每消耗1千瓦时电能，电能表的转盘转过600转,C,练一练,3、如图是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数，若按0.5元/kwh计算，他家本月应缴纳电费元，若电能表在10min内转了300转，则接在该电能表上的用电器消耗的电能为kwh。

@#@,41,0.1,练一练,4、导体两端的电压为6V，通过导体的电流为0.5A，通电时间为100s，电流做多少功？

@#@,解：

@#@,结束语,好好学习，天天向上。

@#@作者:

@#@毛泽东,";i:

5;s:

1433:

"电容器的电容习题课,2014.6浙江省象山中学,平行板电容器的两类动态变化,如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为（）A保持S闭合，将A板向B板靠近，则不变B保持S闭合，将A板向B板靠近，则增大C断开S，将A板向B板靠近，则减小D断开S，将A板向B板靠近，则增大,平行板电容器的两类动态变化,如图所示，电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大（）A使A、B两板靠近一些B使A、B两板正对面积错开一些C断开S后，使B板向右平移拉开一些D断开S后，使A、B正对面积错开一些,CD,如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合电键与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB位置时，一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开电键，使上板在AB位置与AB位置之间上下往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是（）A油滴在电容器两极板间上下往复运动B油滴始终向下极板运动最后到达下极板C油滴始终处于静止状态D上板向上移动时，油滴做加速运动；@#@上板向下移动时，油滴做减速运动,C,";}