高考物理专题复习课件（19个）人教版8电场考纲要求与例题.ppt

电场考纲要求与例题 高三物理知识块系列复习 知识要求 类 两种电荷 电荷守恒 静电屏蔽 示波管 示波器及其应用 类 真空中的库仑定律 电荷量 电场 电场强度 电场线 点电荷的场强 匀强电场 电场强度的叠加 电势能 电势差 电势 等势面 匀强电场中电势差跟电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 电容器 电容 平行板电容器的电容 常用的电容器 技能要求 一 用比值法定义物理量1 定义电场强度的方法 2 定义电势差的方法 3 定义电容的方法 4 把地球视为质点 定义地球周围的引力场强度 见例题一 二 解决带电粒子在电场中的运动问题1 因电场力作功与路径无关 所以用动能定理w ek qu mv2 2解决带电粒子在电场中运动问题是首选的方法 2 用动能定理不能求解速度的方向 要求解速度的方向可用牛顿运动定律 复杂的曲线运动可以分解为两个直线运动处理 例题一 2003年上海市高考 有质量的物体周围存在着引力场 万在引力和库仑力有类似的规律 因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强 由此可得 与质量为m的质点相距r处的引力场场强的表达式为eg 万有引力恒量用g表示 例题分析与解答 设引力场强度为eg 则eg fg m fg 例题二 传感器是一种采集信息的重要器件 如图为测定压力的电容式传感器 将电容器 灵敏电流表 零刻度在中央 和电源串联成闭合回路 当压力f作用于可动膜片电极上 膜片产生形变 引起电容的变化 使灵敏电流表指针偏转 在对膜片开始施加恒定压力到膜片稳定之后 灵敏电流表指针偏转情况为 电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏 a 向右偏转到某一刻度后回到零刻度b 向左偏转到某一刻度后回到零刻度c 向右偏转到某一刻度后不动d 向左偏转到某一刻度后不动 例题分析与解答 压力出现后电容器两极间距离变小 电容变大 因电压不变 故电量增大 电源给电容器充电 电流计指针向右偏转 充电结束电流计指针归零 正确选项是a 例题三 一平行板电容器充电后与电源断开 负极板接地 在两极板间有一正电荷 电量很小 固定在p点 如图所示 以e表示两极板间的场强 u表示电容器的电压 w表示正电荷在p点的电势能 若保持负极板不动 将正极板移到图中虚线所示的位置 则 a u变小 e不变b e变大 w变大c u变小 w不变d u不变 w不变 例题分析与解答 电容器的带电量不变 正对面积不变 c s 4 kd c q u q ed e 4 kq s故极间的电场强度不变 u ed d变小 u变小 正电荷的电势能w exq 这三个物理量均不变 w不变 正确选项是ac 例题四 长为l两端封闭的玻璃真空管 内壁光滑 装有a b两个带电小球 质量 电量分别为m 3q和3m q 管竖直时 a球在底部 b球恰在管中央 若将管倒置两球平衡时 b球对管底的压力为 a b两球之间的距离为 例题分析与解答 本题示意图如右 在右示甲图中研究b 在右示乙图中研究a 再在乙图中研究a和b组成的整体 n 4mg 例题五 如图所示 电子在电势差为u1的加速电场中由静止开始运动 然后沿中心线射入电势差为u2的平行金属板间的电场中 在满足了电子能射出平行板区域的条件下 一定能使电子的偏转角 变大的情况是 a u1变大 u2变大b u1变小 u2变大c u1变大 u2变小d u1变小 u2变小 例题分析与解答 在电子能穿出电场的条件下t l v0 在加速电场中 在偏转电场中 正确选项是b 例题六 如图所示 两平行金属板mn间距为d 板上有两个正对的小孔a b 在两板间加如图电压 最大值为u0 在t 0时 n板为高电势 这时有质量为m 带电量为q的正离子 经u u0 3的电压加速后从a孔射入两板间 经过两个周期后恰从b孔射出 不计重力 求交变电压的周期t 例题分析与解答 正离子在a处的初速度v0 用v t图象表示离子的运动情况十分直观 见下图 在半个周期内离子的位移 s1 v0 v1 2 t 2 v0 v1 t 4 两个周期的位移s v0 v1 t d v1 v0 u0qt 2dm 第二个解的物理意义是v1与v0的方向相反 例题七 如图所示 一个质量为m 带电量为q的粒子 仅受电场力作用 以恒定的速率v沿一圆弧做圆周运动 从圆周上a点到b点速度方向改变了 角 a b两点间弧长为s 求 a b两点处的场强的大小及a b两点间的电势差 例题分析与解答 既然带电粒子以恒定不变的速率沿圆弧运动 又仅受电场力作用 那么带电粒子一定处于点电荷的电场中 且带电粒子在以点电荷为圆心的圆上运动 根据牛顿运动定律和圆周运动规律 由电场力提供向心力 s r 由动能定理知a b两点间的电势差为零 带电粒子只有在点电荷电场中才可能做匀速圆周运动 思考 还有没有别的措施可满足这样的条件 作业1 关于静电场的以下说法在正确的是 a 沿电场线方向各点的电势不可能相同b 沿电场线方向各点的电场强度一定是减小的c 等势面上各点的电场强度不可能相同d 等势面上各点的电场强度方向一定垂直该等势面 a d 作业2 两个相同的金属小球 各自带电后相距r时相互作用力的大小为f 将两球接触后分开 放回原处 相互作用力的大小仍为f 则两球原来所带电荷 a 可能是等量的同种电荷b 可能是不等量的同种电荷c 可能是不等量的异种电荷d 不可能是异种电荷 a q1q2 qs2 2qs q1 q2 c 作业3 如图所示电路中 a b为两块竖直放置的平行金属板 g是一只静电计 开关s合上后 静电计指针张开一个角度 下述哪些做法可使静电计指针张角增大 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两板正对面积错开一些 c q u s闭合u不变 s断开q不变 c d 作业4 图中所示是一平行板电容器 其电容为c 带电量为q 上极板带正电 现将一个试探电荷q由极板间的a点移到b点 a b两点间距离为s 连线ab与板间的夹角为30 则电场力对试探电荷q所做的功等于 a qcs qdb qqs cdc qqs 2cdd qcs 2qd c 作业5 如图 a b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点时恰好速度为零 下列说法正确的是 a 带电质点在a b两点所受电场力都是竖直向上的b a点电势比b点电势高c 带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小d a点的场强比b点的场强大 b mg eaq mg mg ebq mg a d 作业6 如图所示 a b c d是正方形 将一负电荷q从a点移到b点时 需克服电场力做功w 若将同一负电荷q从a点移到d点也需克服电场力做功w 则关于此空间存在的电场可能是 a 方向由a指向c的匀强电场b 方向由b指向d的匀强电场c 处于c点的正点电荷产生的电场d 处于c点的负点电荷产生的电场 b d两点电势相等 a d 作业7 如图所示 q1 q2 q3分别表示在一条直线上的三个点电荷 已知q1与q2之间的距离为l1 q2与q3之间的距离为l2 且每个电荷都处于平衡状态 1 如q2为正电荷 则q1为电荷 q3为电荷 2 q1 q2 q3三者电量大小之比是 负 负 1 作业8 如图所示 质量为m 1 0 10 2kg的带电小球 以1m s的速度射向匀强电场中 已知v0的方向与水平成 45 角 电场中相邻的两等势面间距为1cm 求 1 使小球在电场中作直线运动时所带电量q 2 沿直线运动所经过的最大距离 解答 欲使小球作直线运动 即沿v0方向运动其所受合外力方向只能与v0方向共线重力向下电场力必向左所以小球带正电荷 如图所示可得 eq mg e u d q 1 0 10 5 c 设最大位移为s 根据动能定理 2as 0 v02 作业9 解答 由动能定理 作业10 匀强电场的场强大小e 2 0 103v m 方向水平 电场中有两个带电质点a b 它们的质量均为m 1 0 10 5kg 质点a带负电 质点b带正电 电量皆为q 1 0 10 9c 两质点位于同一等势面上 当a以初速度va 2 0m s b以初速度vb 1 2m s均沿电场方向 同时开始沿同一直线运动 则以后的运动过程中 不计重力 1 经过多少时间两质点再次位于同一等势面上 2 两质点再次位于同一等势面之前它们的最大距离是多少 解答 1 据题意b作匀加速运动a作匀减速运动再次相遇时有1 2t at2 2 2t at2 2 a 0 2m s2t 4s 2 速度相等时两质点间距离最大2 at2 1 2 at2 t2 2s sm sa sb 0 8m 作业11 如图1所示 a b为水平放置的平行金属板 板间距离为d d远小于板的长和宽 在两板之间有一带负电的质点p 已知若在a b间加电压u0 则质点p可以静止平衡 现在a b间加上如图2所示的随时间t变化的电压 在t 0时质点p位于a b间的中点处且初速为0 已知质点p能在a b之间以