第5期 电势差与电场强度的关系 电容器的电容-【数理报】新教材2022-2023学年高二物理必修第三册同步学案（人教版2019）

书 高中物理·人教必修（第三册）２０２２年 第１～８期参考答案 第１期３版参考答案 Ａ组 一、选择题 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ａ 提示： １．摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式，故 Ａ错误；这三种方式都没有产生电荷，故Ｂ错误；这三种起电方式 的实质是一样的，都是电子的转移，故Ｃ正确；这三种方式都符合 电荷守恒定律，故Ｄ错误． ２．元电荷是最小的电荷量，质子或电子带电荷量的绝对值等 于元电荷，但质子或电子不叫元电荷，故Ａ错误；元电荷是最小的 电荷量，它不是自然界中的实物粒子，故Ｂ错误；第一个用试验方 法测得元电荷数值的科学家是密立根，故Ｃ错误；电子带有最小 的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷，故Ｄ正确． ３．用手迅速捋塑料细条，手与塑料细条摩擦起电，细条带同 种电荷，互相排斥，所以细条散开，故ＡＢＣ错误，Ｄ正确． ４．由静电感应，带正电的Ｃ让导体Ａ左端感应带上负电，Ａ右 端金属箔带正电，则导体Ａ、Ｂ下部的两片金属箔都是张开的． ５．根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一 侧与气球带同种电荷．故Ａ正确，Ｂ错误；气球对易拉罐远侧为斥 力，近侧为吸引力．并且对近侧的力大于远侧的力，故ＣＤ错误． 二、填空题 ６．负　正　正　负　羊毛与腈纶 三、计算题 ７．（１）ｑ１正ｑ２负ｑ３正或ｑ１负ｑ２正ｑ３负； （２）３６∶４∶９ 解析：（１）三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一 定满足“两同夹异，近小远大”原理，即两边的电荷电性相同和中 间的电性相反，则ｑ１、ｑ３电性一定相同，ｑ２电性与两者相反，可得 ｑ１正ｑ２负ｑ３正或ｑ１负ｑ２正ｑ３负； （２）由平衡条件得 ｋ ｑ１ｑ２ （２ｒ）２ ＝ｋ ｑ１ｑ３ （３ｒ）２ ，ｋ ｑ１ｑ２ （２ｒ）２ ＝ｋ ｑ２ｑ３ （ｒ）２ 联立解得ｑ１∶ｑ２∶ｑ３ ＝３６∶４∶９． ８．（１）ｍｇｔａｎθ；（２） ｋＱｑｍｇｔａｎ槡 θ 解析：（１）以小球Ｂ为研究对象，对小球Ｂ球进行受力分析， 受到重力ｍｇ，Ａ对Ｂ的库仑斥力Ｆ，沿绳的拉力ＦＴ，根据小球处于 平衡状态，得Ｂ受到的电场力大小 Ｆ＝ｍｇｔａｎθ （２）根据库仑定律得小球Ｂ所受库仑力大小为 Ｆ＝ｋＱｑ ｒ２ 联立上式，解得Ａ、Ｂ两球之间的距离为 ｒ＝ ｋＱｑｍｇｔａｎ槡 θ． Ｂ组 一、多选题 １．ＡＤ　２．ＣＤ　３．ＢＣ 提示： １．头发竖起是因为她身上带了同种电荷的静电，头发相互排 斥，故Ａ正确；只要带同种电荷，她的头发都可以竖起，故Ｂ错误； 电荷分布在头发上是瞬间完成的，慢慢竖起是因为头发受力后需 要个运动过程，故Ｃ错误；头发的带电方式属于接触起电，故Ｄ正 确． ２．设上夸克的电荷量为ｑ１，下夸克的电荷量为 ｑ２，由题意可 得２ｑ１＋ｑ２＝ｅ，ｑ１＋２ｑ２＝０，解得ｑ１＝＋ ２ ３ｅ，ｑ２＝－ １ ３ｅ，故ＡＢ 正确，ＣＤ错误． ３．设弹簧的原长为 ｌ，由库仑定律、胡克定律和物体平衡可 得，当电荷量为ｑ时，ｋ Ｑｑ （ｌ＋ｘ０）２ ＝ｋ０ｘ０，当保持Ｑ不变，将ｑ变为 ３ｑ，或保持ｑ不变，将 Ｑ变为３Ｑ时，设弹簧的伸长量为 ｘ１，有 ｋ ３Ｑｑ （ｌ＋ｘ１）２ ＝ｋ０ｘ１，解得ｘ１＝ ３（ｌ＋ｘ０）２ （ｌ＋ｘ１）２ ｘ０，由于ｘ１＞ｘ０所以ｘ１＜ ３ｘ０，故Ａ错误，Ｂ正确；当保持Ｑ不变，将ｑ变为 －ｑ，或保持ｑ不 变，将 Ｑ变为 －Ｑ时，设弹簧的压缩量为 ｘ２，有 ｋ Ｑｑ （ｌ－ｘ２）２ ＝ ｋ０ｘ２，解得ｘ２ ＝ （ｌ＋ｘ０）２ （ｌ－ｘ２）２ ｘ０，所以ｘ２ ＞ｘ０，故Ｃ正确，Ｄ错误． 二、填空题 ４．减小　增大　控制变量法 三、解答题 ５．（１）１２ｇ；（２）Ｌ ｍｇ 槡ｋ 解析：（１）两球一起向上做加速运动，设加速度为 ａ，根据牛 顿第二定律有：２ｍｇ－２ｍｇｓｉｎθ＝２ｍａ 解得ａ＝ １２ｇ （２）设Ａ球的带电荷量为ｑ，对Ａ球研究，根据牛顿第二定律 有 ｋｑ ２ Ｌ２ －ｍｇｓｉｎθ＝ｍａ 解得ｑ＝Ｌ ｍｇ槡ｋ． 第２期３版参考答案 Ａ组 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｄ　５．Ｄ 提示： １．电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，正电荷所 受的电场力方向向右，则电场强度方向向右，故Ａ错误；根据电场 强度定义式可得该点电场强度为Ｅ＝ Ｆｑ，故Ｂ正确；电场强度的 大小与放入电场中的电荷无关，该点放人２ｑ的正点电荷时，电场 强度不变，该点不放电荷，电场强度仍然不变，故ＣＤ错误． ２．图像中给出了ａ、ｂ、ｃ、ｄ四个位置处试探电荷的电荷量和 所受电场力大小的变化关系．由电场强度的定义式Ｅ＝Ｆｑ可知， 斜率的绝对值越大，对应电场强度越大．故Ｂ正确． ３．设ｄ点的点电荷电荷量为 ｑ，由静电场的叠加原理可得 ｋ Ｑ （２Ｌ）２ ＝ｋｑ Ｌ２ ，解得：ｑ＝ １４Ｑ；则ｂ点的电电场强度度大小为 Ｅｂ