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PAGE45第1章静电场第01节电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即电荷和电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带电,获得电子的带电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷,而另一端带上与带电体相的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能,也不能,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量.4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e=1.60×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e,或者是电荷量e的整数倍.因此,电荷量e称为元电荷.电荷量e的数值最早由美国科学家用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值.电子的比荷为.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为()A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将+Q移走,再把A、B分开,则A电,B电;若先将A、B分开,再移走+Q,则A电,B电.AB++图1—AB++图1—1—3++++++AB图1—1—2当一个金属球A接触验电器上的金属球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则()A.金属球A可能不带电B.金属球A一定带正电C.金属球A可能带负电D.金属球A一定带负电6.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断()A.验电器所带电荷量部分被中和B.验电器所带电荷量部分跑掉了C.验电器一定带正电D.验电器一定带负电7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A,和一个能拆分的导体B,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电.现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电荷量分别为qA=,qB=,qC=.[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时,枕形导体上的电荷移动情况是+C+CABB.枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动图1—1—43.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷++++ABC.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔片张开,这时金属箔片带电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔片也能张开,它带电.图1—1—55.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一底座绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1—1—6所示,现使b带电,则:A.ab之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不放开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开图1—1—66.5个元电荷的电荷量是C,16C电荷量等于个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量Q=6.4×C,Q=–3.2×C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,小球A、B各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1.正负2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷3.创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦2.AD3.不带不带负正4.远离靠近5.AC6.C7.D8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A10.5×10-6C7.5×10-6C7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC2.B3.B4.正负(负电荷被吸引,正电荷被导入大地)5.D6.8×10-19C10207.(1)4.8×10-9C(2)1.6×10-9C1.6×10-9C8.1.5×10-3C–2.5×10-4C–2.5×10-4C同步导学第1章静电场第02节库仑定律[知能准备]1.无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫.它是一个理想化的模型.2.库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的成正比,跟它们的距离的成反比,作用力的方向在它们的.3.库仑定律的表达式:F=;其中q、q表示两个点电荷的电荷量,r表示它们的距离,k为比例系数,也叫静电力常量,k=9.0×10Nm/C.[同步检测]1.下列哪些带电体可视为点电荷A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B.在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D.带电的金属球一定不能视为点电荷2.对于库仑定律,下面说法正确的是A.凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F=;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的带电金属球心相距为4r时,对于它们之间相互作用的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量3.两个点电荷相距为d,相互作用力大小为F,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F,则两点之间的距离应是A.4dB.2dC.d/2D.d/44.真空中两个直径为d的带正电的小球,当它们相距100d时作用力为F,则当它们相距为d时的作用力为()A.F/100B.10000FC.100FD.以上结论都不对5.两个带正电的小球,放在光滑绝缘的水平板上,相隔一定的距离,若同时释放两球,它们的加速度之比将A.保持不变B.先增大后减小C.增大D.减小6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距d,球的半径比d小得多,分别带q和3q的电荷量,相互作用的斥力为3F.现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为A.OB.FC.3FD.4F7.两个质量相等的小球,带电荷量分别为q和q,用长均为L的两根细线,悬挂在同一点上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为.8.两个形状完全相同的金属球A和B,分别带有电荷量q=﹣7×10C和q=3×10C,它们之间的吸引力为2×10N.在绝缘条件下让它们相接触,然后把它们又放回原处,则此时它们之间的静电力是(填“排斥力”或“吸引力”),大小是.(小球的大小可忽略不计)图1—2—79.如图1—2—7所示,A、B是带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时,恰与A等高,若B的质量为30图1—2—7[综合评价]1.两个带有等量电荷的铜球,相距较近且位置保持不变,设它们带同种电荷时的静电力为F,它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F,则F和F的大小关系为:A.F=FD.F>FC.F<FD.无法比较图1—2—92.真空中两个点电荷,电荷量分别为q=8×10C和q=﹣18×10C,两者固定于相距20cm的a、b两点上,如图1—2—9所示.有一个点电荷放在a、b连线(或延长线)上某点,恰好能静止,则这点的位置是图1—2—9A.a点左侧40cm处B.a点右侧8cm处C.b点右侧20cm处D.以上都不对.3.如图1—2—10所示,两个可看作点电荷的小球带同种电,电荷量分别为q和q,质量分别为m和m,当两球处于同一水平面时,α>β,则造成α>β的可能原因是:A.m>mB.m<mCq>qD.q<q图1图1—2—10图1图1—2—124.真空中两个固定的点电荷A、B相距10cm,已知qA=+2.0×10C,q=+8.0×10C,现引入电荷C,电荷量Qc=+4.0×10C,则电荷C置于离Acm,离Bcm处时,C电荷即可平衡;若改变电荷C的电荷量,仍置于上述位置,则电荷C的平衡状态(填不变或改变),若改变C的电性,仍置于上述位置,则C的平衡,若引入C后,电荷A、B、C均在库仑力作用下平衡,则C电荷电性应为,电荷量应为C.图1—2—13图1图1—2—13图1—2—14的细线中的张力为多大?连结O、A的细线中的张力为多大?6.如图1—2—14所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B静止在图示位置.固定的带正电荷的A球电荷量为Q,B球质量为m、电荷量为q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处在真空中,求A、B两球间的距离.第二节库仑定律知能准备答案:1.点电荷2.乘积平方连线上同步检测答案:1.BC2.AC3.C4D5.A6.D7.8.排斥力,3.8×10N9.10C综合评价答案:1.C2A3.A4.10/3,20/3,不变,不变,负,8×5.2mg6.同步导学第1章静电场第03节电场强度[知能准备]1.电场强度:(1)电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有.(2)放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的.叫做该点的电场强度.物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力的方向相同.(3)电场强度单位,符号.另一单位,符号.(4)如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N,这点的电场强度就是.2.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个场源点电荷在该点产生的电场强度的.3.电场线(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线(或直线).曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线的特点:①电场线从正电荷(或无限远处)出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向.③在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较,电场强度较小的地方电场线较,因此可以用电场线的来表示电场强度的相对大小.4.匀强电场:如果电场中各点电场强度的大小.方向,这个电场就叫做匀强电场.[同步检测]1.下列说法中正确的是()A.电场强度反映了电场力的性质,因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C.电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r对于任何静电场都是适用的2.下列说法中正确的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人为设想出来的.其实并不存在ababcdFq图1—3一12A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是E>E>Ec>EaC.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D.无法比较以上四点的电场强度值4.相距为a的A、B两点分别带有等量异种电荷Q、-Q,在A、B连线中点处的电场强度为()A.零B.kQ/a,且指向-QC.2kQ/a,且指向-QD.8kQ/a,且指向-Q5.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D.电场线是人们假设的,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在+__A+__AoB图1—3—13A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右300300ABCEC图1—3—14∠B=30°,现在A、B两点分别放置q和q,测得C点场强的方向与BA方向平行;则q带电,q:q=.图1—图1—3—159.如图1—3—16所示,Q1=2×10-12C,Q2=-4×10-12C,Q1、Q2相距12cm,求a、b、c三点的场强大小和方向,其中a为Q1、Q2的中点,b为Q1左方6cm处点,C为Q2右方6cm的点.··bacQ1Q2····图1—3—16[综合评价]1.根据电场强度的定义式E=可知,电场中确定的是()A.电场强度与检验电荷受到的电场力成正比,与检验电荷的电荷量成反比B.检验电荷的电荷量q不同时,受到的电场力F也不同,场强也不同C.检验电荷的电性不同,受到的电场力的方向不同,场强的方向也不同D.电场强度由电场本身决定,与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关2.下列说法正确的是().A.电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质,实际上不存在B.电荷所受的电场力越大,该点的电场强度一定越大C.以点电荷为球心,r为半径的球面上各点的场强都相同D.在电场中某点放入试探电荷q,受电场力F,该点的场强为E=,取走q后,该点的场强不变3.有关电场概念的下列说法中,正确的是().A.电荷的周围有的地方存在电场,有的地方没有电场B.电场是物质的一种特殊形态,它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特性C.电场线为直线的地方是匀强电场D.电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力4.对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是()A.电场强度的表达式仍成立,即E=F/q,式中的q就是产生电场的点电荷B.在真空中,电场强度的表达式为E=kQ/r,式中Q就是产生电场的点电荷C.在真空中E=kQ/r,式中Q是检验电荷D.上述说法都不对5.如图1—3—18为点电荷Q产生的电场的三条电场线,下面说法正确的是().A.Q为负电荷时,E>EB.Q为负电荷时,E<E图1—3—21图1—3—18图1—图1—3—21图1—3—18图1—3—196.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图1—3—19中虚线所示,不计粒子所受重力,则()A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的场强大于B点的场强D.粒子的速度不断减小7.如图1—3—21所示,A为带正电的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于O点.试求小球所在处的电场强度.第三节电场强度知能准备答案:1.(1)力的作用(2)比值正(3)牛/库N/C伏/米V/m(4)1N/C2.单独矢量和3.密集稀疏疏密4.相等相同同步检测答案:1.B2.ABC3.B4.D5.CD6.B7.负1:88.E=mg/q方向垂直于金属板向下9.(1)Ea=15V/m方向由a指向c(2)Eb=3.9V/m方向向左(3)Ec=9.4V/m方向向左综合评价答案:1.D2.D3.BD4.B5.AC6.BCD7.方向向右同步导学第1章静电场第04节电势能和电势[知能准备]1.静电力做功的特点:不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点,静电力做的功都是的.静电力做的功与电荷的位置和位置有关,与电荷经过的路径.2.电势能:电荷在中具有的势能叫做电势能,用字母表示,单位.电势能是相对的与重力势能相似,与参考位置的选取有关.3.静电力做功与电势能的关系(1)静电力做的功电势能改变量的多少,公式W=.(2)电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到位置时所做的功.4.电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的,叫做这一点的电势,用φ表示,定义式:φ=,在国际单位制中,电势的单位是伏特(V),1V=1J/C;电势是标量,只有大小,没有方向.5.电场线与电势:电场线指向电势的方向.6.等势面:电场中电势的各点构成的面叫做等势面.电场线跟等势面.[同步检测]1.电场中有A、B两点,把电荷从A点移到B点的过程中,电场力对电荷做正功,则()A.电荷的电势能减少B.电荷的电势能增加C.A点的场强比B点的场强大D.A点的场强比B点的场强小2.如图1—4—8所示,A、B是同一条电场线上的两点,下列说法正确的是()A.正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能图1—图1—4—8C.负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能D.负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能3.外力克服电场力对电荷做功时()A.电荷的运动动能一定增大B.电荷的运动动能一定减小C.电荷一定从电势能大处移到电势能小处D.电荷可能从电势能小处移到电势能大处4.关于电势的高低,下列说法正确的是()A.沿电场线方向电势逐渐降低B.电势降低的方向一定是电场线的方向图1—图1—4—9D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动5.如图1—4—9所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点,若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=__________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=__________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功W3=__________.由此可知电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是_________________________________.6.下列关于电场性质的说法,正确的是()A.电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高B.电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高C.电场强度为零的地方,电势一定为零D.电势为零的地方,电场强度一定为零7.关于电势与电势能的说法,正确的是()A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电荷量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能8.某电场的电场线如图1—4—10所示,电场中有A、B、C三点,已知一个负电荷从A点移到B点时,电场力做正功.(1)在图中用箭头标出电场线的方向;并大致画出过A、B、C三点的等势线.(2)在A、B、C三点中,场强最大的点是_________,电势最高的点是_________.图1图1—4—10图1—4—11图1—4—129.如图1—4—11所示,在场强E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3g,带电荷量q=2×10-6C的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则小球到达最低达最低点B时的速度是多大?10.如图1—4—12所示,长木板AB放在水平面上,其上表面粗糙下表面光滑,今有一质量为m,带电荷量为-q的小物块C从A端以某一初速度起向右滑动,当电场强度方向向下时,C恰好到达B端,当电场强度方向向上时,C恰好到达AB中点,求电场强度E的大小.[综合评价]1.在电场中,已知A点的电势高于B点的电势,那么()A.把负电荷从A点移到B点,电场力做负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力做正功C.把正电荷从B点移到A点,电场力做负功D.把正电荷从B点移到A点,电场力做正功图1—4—132.如图1—4—13所示,Q是带正电的点电荷,P和P为其电场中的两点.若E、E为P、P两点的电场强度的大小,φ、φ为P、P两点的电势,则()图1—4—13A.E>E,φ>φB.E>E,φ<φC.E<E,φ>φD.E<E,φ<φ图1—图1—4—14A.该电场一定是匀强电场B.A点的电势一定低于B点电势C.负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大AB图1-4-15AB图1-4-154.图1—4—15为某个电场中的部分电场线,如A、B两点的场强分别记为EAEB,电势分别记为A、B,则()A.EA>EB、A>BB.EA<EB、A>BC.EA<EB、A<BD.EA>EB、A<B5.有两个完全相同的金属球A、B,如图1—4—16,B球固定在绝缘地板上,A球在离B球为H的正上方由静止释放下落,与B球发生对心碰后回跳的高为h.设碰撞中无动能损失,空气阻力不计()图1—图1—4—16B.若A、B球带等量同种电荷,则h=HC.若A、B球带等量异种电荷,则h>HD.若A、B球带等量异种电荷,则h=H6.下列说法中,正确的是()A.沿着电场线的方向场强一定越来越弱B.沿着电场线的方向电势—定越来越低C.匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同D.匀强电场中各点的电势一定相等7.关于电场中电荷的电势能的大小,下列说法正确的是()A.在电场强度越大的地方,电荷的电势能也越大B.正电荷沿电场线移动,电势能总增大C.负电荷沿电场线移动,电势能一定增大D.电荷沿电场线移动,电势能一定减小图1—4—178.如图3—4—17所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,A、B是中垂线上的两点,OA<OB,用、、、分别表示A、B两点的场强和电势,则()图1—4—17A.一定大于,一定大于B.不一定大于,一定大于C.一定大于,不一定大于D.不一定大于,不一定大于9.电场中某点A的电势为10V,另一点B的电势为-5V,将一电荷量为Q=-210-9C的电荷从A点移到B点时,电场力做的功为多少?这个功是正功还是负功?10.将带电荷量为1×10C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功1×10J.问:(1)电荷的电势能是增加还是减小?电荷在A点具有多少电势能?(2)A点的电势是多少?(3)若电场力可以把带电荷量为2×10C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?电场力做了多少功?(取无限远处为电势零点)11.如图1—4—18所示,一个质量为m、带有电荷-q的小物体,可以在水平轨道上运动,端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿轴正方向,小物体以速度从点沿轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力作用,且.设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电荷量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程.图1图1—4—18第四节电势能和电势知能准备答案:1.相等始末无关2.电场E焦耳3.(1)等于E-E(2)无穷远4.比值φ=E/q5.降低6.相等垂直同步检测答案:1.A2.AD3.D4.AD5.qELcosθqELcosθqELcosθ电场力做功的大小与路径无关只与始末位置有关6.B7.CD8.(1)略(2)AC9.1m/s10.E=mg/3q综合评价答案:1.AC2.A3.C4.B5.BC6.BC7.C8.B9.310-8J,负功10.(1)增加1.0×10J(2)100V(3)负电2.0×10J11.(2qE+m)/2F同步导学第1章静电场第05节电势差[知能准备]1.选择不同位置作为电势零点,电场中某点电势的数值会________,但电场中某两点间电势的差值却________,电场中两点间电势的差值叫做________,也叫________,表达式____________________.2.静电力对电荷q做功与电势差的关系______________________________________.[同步检测]1.带正电荷的小球只受到电场力作用,把它从静止释放后,它在任意一段时间内()A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动2.如图1-5-2所示,B、C、D三点都在以点电荷十Q为圆心的某同心圆弧上,将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功大小比较()A.WAB>WACB.WAD>WABC.WAC=WADD.WAB=WAC3.一电荷量为+2×10C的点电荷在外力作用下,从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中电场力对点电荷做功为8×10J,若a点电势为a,b点电势为b,则下列结论中正确的是()A.可以判定a-b=400VB.可以判定a-b=-400VC.a-b可能等于零D.不能判断a-b的值4.电场中有A、B两点,把某点电荷q从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了负功,则下列说法正确的是()A.该电荷是正电荷,则电势能减少B.该电荷是正电荷,则电势能增加C.该电荷是负电荷,则电势能增加D.电荷的电势能增加,但不能判定是正电荷还是负电荷5.如图1-5-3所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在2上时,具有动能20J,它运动到等势线1上时,速度为零,令2=0,那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为()A.16JB.10JC.6JD.4J6.如图1—5—4所示,在正点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,两个粒子经过a点时具有相同的动能.由此可以判断()A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B.甲、乙两粒子带异号电荷C.若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D.两粒子经过b点时具有相同的动能7.如图1—5-5所示的电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时,电场力所做的功分别是30J、-6J,如果取B点为零电势点,A、C两点的电势分别是A=____________V,C=______________V,AC间的电势差UAC=____________________V.8.在电场中把电荷量为2.0×10C的正电荷从A点移到B点,静电力做功为-1.5×10J,再把电荷从B点移到C点,静电力做功为4.0×10J.(1)A、B、C三点中哪点的电势最高?哪点的电势最低?(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?(3)把-1.5×10C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?9.如图1—5—6所示,匀强电场的场强E=1.2×10N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8C沿半径为R=20cm的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°,求:(1)这一过程电场力做多少功?是正功还是负功?(2)A、B两点间的电势差UAB为多大?[综合评价]1.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()A.电势差的定义式UAB=WAB/q,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两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将lC电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1VD.电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功2.(2005年上海高考)在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m,带电荷量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零,则()A.物体克服电场力做功qEsB.物体的电势能减少了0.8qEsC.物体的电势能增加了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs图1-5-7图1-5-74.电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,把电荷q1=10C从B点移到A点时电场力做了10J的功;电荷q2=-10C,在B点的电势能比在C点时大10J,那么:(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是___________;(2)A、C两点间的电势差是__________________V;(3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是____________J.5.在电场中有A、B两点,它们的电势分别为A=-100V,B=200V,把电荷量q=-2.0×10C的电荷从A点移动到B点,是电场力做功还是克服电场力做功?做了多少功?6.如图1—5—8所示,将一质量为m,电荷量为+g的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动,杆长为L,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场方向如图所示,将杆拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能及小球电势能的变化.图1-5-8图1-5-87.如图1—5—9所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力.图1-5-9图1-5-98.在370JRB22彩色显像管中,阴极A与阳极B间电势差UAB=-22.5kV,电子从阴极至阳极加速,试求电场力做的功为多少?电子到达阳极的速度v为多少?(电子质量me=9.1×10-31kg)电势差知能准备答案:不相等相等电势差电压UAB=A-BWAB=qUAB同步检测答案:1.C2.CD3.A4.D5.C6.BCD7.15-3188.(1)B最高C最低(2)UAB=-75VUBC=200VUAC=125V(3)-1.875×10J9.(1)9.6×10J负功(2)-24V综合评价答案:1.C2.ACD3.ABD4.(1)C>B>A(2)20(3)1.0×10电场力做正功6.0×10J6.(mg+qE)LqEL7.mg(3-)8.3.6×10J8.9×107m/s同步导学第1章静电场第06节电势差与电场强度的关系[知能准备]1.电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积.2.电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值,公式E=___________,单位___________.[同步检测]1.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是()A.在相同距离上的两点,电势差大的其场强必定大B.任意两点间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积C.沿着电场线方向,经过任何相同的距离电势降落必定相等图1—图1—6—72.如图1—6—7所示,匀强电场场强E=100V/m、A,B点相距10cm、A、B连线与电场线夹角为600,则UBA之值为()A.-10VB.10VC.-5VD.-5V3.电场中有一条直线,在直线上有M、N两点,若将一试探电荷Q从直线外的P点分别移到M、N两点,电场力对Q做功相等,则()A.该电场若是匀强电场,则M、N连线一定与电场线平行B.该电场若是匀强电场,则M、N连线—定与电场线垂直C.该电场若是由一个点电荷产生的,则M、N两点的电势和场强都相同D.该电场若是由一个点电荷产生的,则M、N两点的电势相等,电场强度不同图1—图1—6—8A.电场力做功qUB.克服电场力做功qUC.电场力做功大于qUD.电场力做功小于qU图1—6—95.已知空气的击穿电场强度为2×106V/m,测得某一次闪电,设闪电的火花路径为直线,其火花长为1000m,则发生这次闪电时,放电路径两端的电势差U=图1—6—96.图1—6—9中的实线为电场线,虚线为等势线,a、b两点的电势=-50V,=-20V,则a、b连线中点c的电势应为()A.=-35VB.>-35VC.<-35VD.条件不足,无法判断的高低7.如图1—6—10所示,在电场强度E=2000V/m的匀强电场中,有三点A、M图1—图1—6—10q=2×10-9C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.0.6×10-6JB.0.12×10-6JC.-0.16×10-6JD.-0.12×10-6J8.在水深超过200m的深海,光线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己.该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害,身长为50cm的电鳗,在放电时产生的瞬时电压大约可达V.图1—6—119.为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图1—6—11所示.若AB=0.4m,α=370,q=-3×10-7C,F=1.5×10-4N,A点电势=100V(不计重力,sin370图1—6—11在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A、B两点的等势线,并标明它们的电势值.求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少?10.如图1—6—12所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102V/m,极板间距离d=5cm,电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5cm,B板接地,求:(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少?图1—6—图1—6—12[综合评价]1.关于静电场的电场线和等势面,以下说法正确的是()A.等势面上各点的场强大小相等B.导体周围的电场线一定与导体表面垂直C.在同一条电场线上的两点,电势必定不等D.在同一条电场线上的两点,所在位置的场强必定不相等2.对公式U=Ed的理解,下列说法正确的是()A.在相同的距离上的两点,电势差大的其场强也必定大B.此公式适用于所有的电场中的问题C.公式中的d是通过两点的等势面间的垂直距离D.匀强电场中,沿着电场线的方向,任何相等距离上的电势降落必定相等3.如图1—6—13所示,a、b、c是匀强电场中的三个点,a、b、c三点在同一平面上,三点电势分别是10V、2V和6V,下列各图中电场强度的方向表示正确的是().图1—图1—6—15图1—6—134.如图1—6—15所示,为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入空腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是()A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φcB.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φcC.Ea=Eb=Ec,φa=φb=φcD.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc5.如图1—6—16所示,两块相对的平行金属板M、N与电池相连,N板接地,在距两板等远的一点P固定一个带正电的点电荷,如果将M板向上平移一小段距离,则().图1—图1—6—16B.点电荷所受的电场力增大C.点电荷的电势能减小图1—图1—6—146.如图l—6—14所示的匀强电场中,M、N两点距离为2cm,两点间的电势差为5V,MN连线与场强方向成600角,则此电场的电场强度大小为.图1—6—177.如图1—6—17所示,匀强电场中有一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离是2cm,则该电场的场强是图1—6—17图1—6—188.如图1—6—18所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度图1—6—18(1)电场强度E为多大?(2)A点至最高点的电势差为多少?图1—6—图1—6—19(1)A、B间的电势差为多大?(2)B点电势取作零时,C点的电势为多大?(3)将一个电子从B点沿圆弧移到C点处时电场力做多少功?这个功是正功还是负功?10.要使一质量为m,电荷量为+Q的小球被沿水平直线加速,需要外加一匀强电场,如图1—6—20已知平行板间距为d,与水平夹角为θ,要使此小球从A板左端沿直线从静止沿水平方向被加速,恰从B板的右端射出,求两金属板所加电压U是多少?小球被加速后的速度是多大?图1图1—6—2011.如图l—6—2l所示,P、Q两金属板间的电势差为50V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4cm,求:图1—图1—6—21(2)保持两板间的电势差不变,而将Q板向左平移5cm,则A点的电势将变为多少?(设大地电势为零)第六节电势差与电场强度的关系知能准备答案:同步检测答案:1.C2.C3.BD4.D5.2×106×106.B7.C8.50009.(1)图略E=5×10V/mUAB=-60V(2)4.8×10J10.(1)-5.4V-0.6V-4.8V(2)9.6×10J综合评价答案:1.BC2.CD3.D4.D5.AC6.500V7.100/-2.58.(1)E=mg/2q(2)U=mv/8qA点电势低于最高点B9.(1)1.0×10V(2)-6×10V(3)-6×10ev10.mgd/qcosθ11.(1)-50V-30V(2)-10V同步导学第1章静电场第07节电容器与电容[知能准备]1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________又_______________的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器________________与电容器________________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________,符号________________.常用较小单位lμF=________F,lpF=________F.电容是表示电容器________的物理量.3.平行板电容器极板正对面积为S,极板间距为d,当两极板间是真空时,电容C_________,当两极板间充满相对介电常数为εr,的电介质时,电容C________________.4.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________两类.常用的固定电容器有______________和_________________.[同步检测]1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是()A.根据C=Q/U可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关图1—图1—7—5A.开关S断开,极板上电荷量将减小,电压降低B.开关S断开,极板间距离减小,则极板上电荷量减小C.开关S断开.极板间距离减小,则极板间的电压减小D.开关S断开,极板间距离减小,则带电液滴向下运动3.如图l—7—6中,是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线,对于给定的电容器,关系正确的是()图l图l—7—64.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明()A.A所带的电荷量比B多B.A比B有更大的容纳电荷的本领C.A的体积比B大D.两电容器的电压都改变1V时,A的电荷量改变比B的大图l—图l—7—7A.Q变小,C不变,U不变,E变小B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变D.Q不变,C变小,U变小,E变小图l—图l—7—8A.A板向上移动B.B板向右移动C.A、B之间插入电介质D.使两板带的电荷量减小图l—图l—7—9A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低8.一个平行板电容器,当其电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两板间的电压升高ΔU=10V,则此电容器的电容C=F.若两板间电压为35V,此时电容器的带电荷量Q=C.9.平行板电容器两板间距为4cm,带电5.0×10-8C,板间电场强度为4.5×104N/C,则其电容C=F,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变为.10.如图l—7—10所示,平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器,对以下两种情况:图l—图l—7—10(2)S闭合后再断开,然后使A板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况.11.如图1—7—11中.下列几种电路情况中有无电流?若有电流,电阻R上电流方向如何?图l—图l—7—11②合上S后又将电容器C的两板距离增大.[综合评价]1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是()A.充放电过程中外电路有瞬间电流B.充放电过程中外电路有恒定电流C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比().A.电容器所带的电荷量增大B.电容器的电容增大C.两极板间各处电场强度减小D.两极板间的电势差减小3.下列关于电容器的说法中,正确的是().A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B.电容器不带电时,其电容为零C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大D.电容器的电容跟它是否带电无关4.一个电容器的规格是“10µF、50V”则().A.这个电容器加上50V电压时,电容量才是10µFB.这个电容器的最大电容量为10µF,带电荷量较少时,电容量小于10µFC.这个电容器上加的电压不能低于50VD.这个电容器的电容量总等于10µF图l—图l—7—12A.如果指示器显示出电容增大了.则两电极正对面积增大.必液面升高B.如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大,必液面升高C.如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,必液面降低图l—图l—7—136、传感器是一种采集信息的重要器件.如图1—7-13所示是一种测定压力的电容式传感器,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器.可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容.现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路,已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转.当待测压力增大时,以下说法正确的是:()A.电容器的电容将减小B.电容器的电荷量将增加C.灵敏电流表的指针向左偏D.灵敏电流表的指针向右偏图l—图l—7—14A.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ增大B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ椤不变C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大图l—图l—7—158.图1—7—15所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板间距离的过程中()A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流9.如图1—7—16所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间恰好平衡,现用外力将P固定住,然后使两板各绕其中点转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则带电微粒P在两板间()图l—图l—7—16B.水平向左做直线运动C.向右下方运动D.不知α角的值无法确定P的运动状态10.如图1—7—17所示,在与直流电源相接的平行板电容器内部,有一个图1—图1—7—17(1)当将A板略为向B板靠拢一些时,P如何运动?(2)断开开关S′后,重复以上动作,P又如何运动?第七节电容器与电容知能准备答案:1.平板电容器、彼此绝缘、相互靠近、2.带电荷量Q、两板间电压U、Q/U、法拉、法、F、10、10、容纳电荷本领3.固定电容、可变电容、电解质电容同步检测答案:1.BCD2.C3.AD4.BD5.C6.AB7.AC8.1.0×103.5×109.28pF7pF10.(1)U保持不变、Q变小、E不变(2)Q不变、E不变、U增大11.(1)从A经R到B(2)由B经R到A综合评价答案:1.AD2.AB3.D4.D5.A6.BD7.AD8.BC9.B10.(1)U不变、d减小、E增大、qE增大、P会向上运动(2)S′断开Q不变、E不变、qE不变、P仍然平衡同步导学第1章静电场第08节带电粒子在电场中的运动[知能准备]1.利用电场来改变或控制带电粒子的运动,最简单情况有两种,利用电场使带电粒子________;利用电场使带电粒子________.2.示波器:示波器的核心部件是_____________,示波管由电子枪、_____________和荧光屏组成,管内抽成真空.图1—图1—8-61.如图l—8—6所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,保持两板间电压不变.则()A.当增大两板间距离时,v也增大图1—图1—8-7C.当改变两板间距离时,v不变D.当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间延长2.如图1—8—7所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的()A.2倍B.4倍C.0.5倍D.0.25倍图1—8-9图1—8-9图1—8-8A.B.C.D.24.下列带电粒子经过电压为U的电压加速后,如果它们的初速度均为0,则获得速度最大的粒子是()A.质子B.氚核C.氦核D.钠离子Na+5.真空中有一束电子流,以速度v、沿着跟电场强度方向垂直.自O点进入匀强电场,如图1—8—9所示,若以O为坐标原点,x轴垂直于电场方向,y轴平行于电场方向,在x轴上取OA=AB=BC,分别自A、B、C点作与y轴平行的线跟电子流的径迹交于M、N、P三点,那么:(1)电子流经M,N、P三点时,沿x轴方向的分速度之比为.(2)沿y轴的分速度之比为.图1—8—图1—8—106.如图1—8—10所示,—电子具有100eV的动能.从A点垂直于电场线飞入匀强电场中,当从D点飞出电场时,速度方向跟电场强度方向成1500角.则A、B两点之间的电势差UAB=V.7.静止在太空中的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子形成向外发射的高速电子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器质量为M,发射的是2价氧离子.发射离子的功率恒为P,加速的电压为U,每个氧离子的质量为m.单位电荷的电荷量为e.不计发射氧离子后飞行器质量的变化,求:(1)射出的氧离子速度.(2)每秒钟射出的氧离子数.(离子速度远大于飞行器的速度,分析时可认为飞行器始终静止不动)8.如图1—8—12所示,一个电子(质量为m)电荷量为e,以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入图1—图1—8—12(1)电子在电场中运动的加速度.(2)电子进入电场的最大距离.(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能.图1图1—8—139.如图1—8—13所示,A、B为两块足够大的平行金属板,两板间距离为d,接在电压为U的电源上.在A板上的中央P点处放置一个电子放射源,可以向各个方向释放电子.设电子的质量m、电荷量为e,射出的初速度为v.求电子打在B板上区域的面积.10.如图1—8—1 4所示一质量为m,带电荷量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,管上口距地面h/2,为使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场,求:(1)小球的初速度v0.图1图1—8—14(3)小球落地时的动能Ek.[综合评价]1.一束带电粒子以相同的速率从同一位置,垂直于电场方向飞入匀强电场中,所有粒子的运动轨迹都是一样的,这说明所有粒子()A.都具有相同的质量B.都具有相同的电荷量C.电荷量与质量之比都相同D.都是同位素图1—8—图1—8—15A、落在A、B、C三处的小球分别是带正电、不带电和带负电的B、三小球在该电场中的加速度大小关系是aA<aB<aCC、三小球从进入电场至落到下板所用的时间相等D、三小球到达下板时动能的大小关系是EKC<EKB<EKA3.如图1—8—16所示,一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴达最高点时速度大小仍为v0,则油滴最高点的位置()图1图1—8—16C、P点的正上方D、上述情况都可能4.一个不计重力的带电微粒,进入匀强电场没有发生偏转,则该微粒的()A.运动速度必然增大B.运动速度必然减小C.运动速度可能不变D.运动加速度肯定不为零5.氘核(电荷量为+e,质量为2m)和氚核(电荷量为+e、质量为3m)经相同电压加速后,垂直偏转电场方向进入同一匀强电场.飞出电场时,运动方向的偏转角的正切值之比为(不计原子核所受的重力)()A.1:2B.2:1C.1:1D.1:4图1-8-176.如图1-8-17所示,从静止出发的电子经加速电场加速后,进入偏转电场.若加速电压为U1、偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏移距离y增大为原来的2倍(在保证电子不会打到极板上的前提下),可选用的方法有()图1-8-17A.使U1减小为原来的1/2B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转电场极板长度增大为原来的2倍D.使偏转电场极板的间距减小为原来的1/27.如图1-8-18所示是某示波管的示意图,如果在水平放置的偏转电极上加一个电压,则电子束将被偏转.每单位电压引起的偏转距离叫示波管的灵敏度,下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是()图1-8-18A.尽可能把偏转极板L做得长一点图1-8-18B.尽可能把偏转极板L做得短一点C.尽可能把偏转极板间的距离d做得小一点D.将电子枪的加速电压提高8.一个初动能为Ek的电子,垂直电场线飞入平行板电容器中,飞出电容器的动能为2Ek,如果此电子的初速度增至原来的2倍,则它飞出电容器的动能变为()A.4EkB.8EkC.4.5EkD.4.25Ek9.在匀强电场中,同一条电场线上有A、B两点,有两个带电粒子先后由静止从A点出发并通过B点.若两粒子的质量之比为2:1,电荷量之比为4:1,忽略它们所受重力,则它们由A点运动到B点所用时间之比为()A.1:B.:1C.1:2D.2:1图1-8-1910.电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的.油滴实验的原理如图1-8-19所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力.图1-8-19(1)调节两金属板间的电势u,当u=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动.该油滴所带电荷量q为多少?图1-8-20(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q.图1-8-2011.图1—8—20是静电分选器的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直的带电平行板上方,颗粒经漏斗从电场区域中央处开始下落,经分选后的颗粒分别装入A、B桶中.混合颗粒离开漏斗进入电场时磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,所有颗粒所带的电荷量与质量之比均为10-5C/kg.若已知两板间的距离为10cm,两板的竖直高度为50cm.设颗粒进入电场时的速度为零,颗粒间相互作用不计.如果要求两种颗粒离开两极板间的电场区域时有最大的偏转量且又恰好不接触到极板.(1)两极板间所加的电压应多大?(2)若带电平行板的下端距A、B桶底的高度H=1.3m,求颗粒落至桶底时速度的大小.第八节带电粒子在电场中的运动知能准备答案:1.加速、偏转2.示波管、偏转电板同步检测答案:1.CD2.C3.B4.A5.1111231356.300V7.(1)2(2)8.(1)(2)(3)9.10.(1)(2)E=(3)综合评估答案:1.C2.AB3.A4.D5.C6.ABD7.AC8.D9.A10.(1)(2)11.(1)1×10V(2)m/s同步导学第1章静电场第09节单元测试题1.对元电荷的理解,下列说法正确的是()A.目前认为:元电荷是自然界中电荷的最小单元,其值是1.60×10-19CB.元电荷就是质子C.元电荷就是电子D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍2.两个大小相同的金属小球A、B分别带有qA︰qB=4︰1数值的电荷量,相距较远,相互间引力
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