内容正文:
高二物理上学期
期中复习大串讲
粤教版
考情分析
知识串讲
题型串讲
实战演练
专题01 静电场
一
考情分析
二
知识串讲
三
题型串讲
四
实战演练
考点导航
考情分析
第一部分
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
库仑定律 1.点电荷的理解;
2.库仑定律的理解与应用。 单选题
多选题
实验题
解答题
基础必考点,常出选择题
电场强度 1.理解电场强度及其定义式,并能用公式进行相关计算;
2.掌握点电荷的电场特点和电场强度的叠加。 单选题
多选题
实验题
解答题
基础必考点,常出选择题
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
电势能 电势 电势差 1.掌握电场力做功与电势能变化的关系;
2.理解电势能、电势、电势差的概念并掌握计算方法;
3.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系式,会进行相关计算。 单选题
多选题
实验题
解答题 高频易错点,电势、电势能判断易混淆
电场线 等势面 1.掌握几种常见电场的电场线和等势面的特点;
2.会根据电场线和等势面的关系分析带电粒子的运动轨迹问题。 填空题
多选题
实验
解答题
高频考点和易错点,电场线、等势面和轨迹线问题易出错
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
电容器与电容 1.理解电容的概念和定义式
2.电容器充、放电的实验原理
3.平行板电容器的动态分析 单选题
多选题
实验题
解答题 高频易错点,电容器的动态分析电势判断较难
带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中的加速问题
2.带电粒子在电场中的偏转问题 填空题
多选题
实验题
解答题
高频考点,偏转问题主要掌握分析思路
知识串讲
第二部分
思维导图
1.电荷
(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷相互__________,异种电荷相互__________。
(2)元电荷:物体所带电荷数量的多少叫作电荷量,简称电量。把一个电子(或质子)所带电量的绝对值叫作元电荷,用e表示,常常作为电量的单位。通常取e=___________________C。
知识串讲01 电荷和电荷守恒定律
排斥
吸引
1.60×10-19
2.起电方式:摩擦起电、接触起电、_________________起电。
3.电荷守恒定律
内容:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到其他物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。在任何转移的过程中,电荷的总量______________。
知识串讲01 电荷和电荷守恒定律
静电感应
保持不变
1.点电荷:如果一个带电体本身的大小比它与其他带电体的距离________________,那么在研究它与其他带电体的相互作用时,电荷在带电体上的具体分布情况可以忽略,即可以把带电体抽象成一个点。这个带电的点称为点电荷。
知识串讲02 点电荷及库仑定律
小得多
2.库仑定律
(1)内容:在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与它们的电量q1、q2的__________成正比,与它们之间距离r的____________成反比,作用力的方向在它们的连线上。 电荷之间的这种相互作用力称为静电力,也称为________________。
(2)表达式:F=k,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫作静电力常量。
(3)适用条件:①真空中;②____________。
知识串讲02 点电荷及库仑定律
乘积
二次方
库仑力
点电荷
1.电场
基本性质:把产生电场的电荷称为________________;把电场对电荷的作用力称为________________。
知识串讲03 电场、电场强度及电场线
场源电荷
电场力
2.电场强度
(1)试探电荷:放入电场中探测电场性质的电荷。
(2)内容:物理学中把放入电场某点处的试探电荷受到的电场力F与它的电量q________,叫作电场在该点的电场强度。
(3)意义:描述电场强弱的物理量,描述电场力的性质的物理量。
(4)定义式:E=。单位:N/C或V/m。
知识串讲03 电场、电场强度及电场线
之比
(5)方向定义:规定____________在电场中某点所受电场力的方向为该点的场强方向。
(6)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同。
(7)点电荷的电场强度决定式:E=k,适用于真空中的点电荷产生的电场。
(8)电场强度叠加原理:如果在空间中同时存在多个点电荷,这时在空间某一点的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的__________________。
知识串讲03 电场、电场强度及电场线
正电荷
矢量和
3.电场线
(1)为了形象地描述电场中各点场强的__________及__________,在电场中画出一系列有方向的曲线,使曲线上每一点的________方向都和该处的场强方向一致,曲线的__________表示电场的大小。
知识串讲03 电场、电场强度及电场线
大小
方向
切线
疏密
知识串讲03 电场、电场强度及电场线
(2)电场线的特点
知识串讲03 电场、电场强度及电场线
(3)六种典型电场的电场线
1.电场力做功
(1)特点:电场力所做的功与电荷的电量及其起点、终点的位置有关,与________无关。
(2)计算方法
①W1=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体沿电场方向的位移。
②沿斜线电场力做功W2=qEL cos θ=qEd,沿竖直向上的路径_________________。
③沿三段水平线,电场力做功W3=qEd1+qEd2+qEd3=qEd,沿竖直向下和竖直向上路径的电场力不做功。
知识串讲04 电场力做功和电势能
路径
不做功
2.电势能
(1)定义:一个电荷在静电场中的某一位置具有的__________,称为电势能。
(2)说明:电势能具有相对性,通常把电荷在离场源无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
3.二者关系
(1)电场力做的功等于电荷电势能的____________,即WAB=EpA-EpB。
(2)通过WAB=EpA-EpB可知:电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就____________多少;电场力对电荷做多少负功,电荷的电势能就__________多少。
知识串讲04 电场力做功和电势能
势能
减少量
减少
增加
1.电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的__________与它的电量之比。
(2)定义式:φ=。
(3)矢标性:电势是________量,有正负之分,正(负)号表示该点电势比零电势高(低)。
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
知识串讲05 电势和等势面
电势能
标
2.等势面
(1)定义:电场中________________________相同的各点构成的面。
(2)四个特点
①在同一等势面上移动电荷时电场力____________________________。
②电场线一定与等势面垂直,并且从电势___________________的等势面指向电势______________________的等势面。
③等差等势面越密的地方场强________,反之_____________。
④任意两个等势面都不相交。
知识串讲05 电势和等势面
电势
不做功
高
低
越大
越小
1.定义:电场中两点间__________的差值。
2.定义式:UAB=φA-φB。
3.与电场力做功的关系
(1)电场力做的功WAB等于电荷在A、B两点的____________之差。
(2)电势差UAB由____________的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB______________,与零电势点的选取____________。
知识串讲06 电势差
电势
电势能
电场本身
无关
无关
4.电势差与电场强度
(1)电势差与电场强度的关系式:U=Ed,其中d为电场中两点间________________的距离。
(2)电场强度的方向与电势差的关系:电场中,电场强度方向指向电势降低最快的方向。
知识串讲06 电势差
沿电场方向
1.电容器
(1)组成:由两个相互靠近、彼此____________________的导体组成。
(2)所带电荷量:一个极板所带电荷量的________________________。
(3)电容器的充、放电
①充电:使电容器的两极板带上__________电荷的过程。
②放电:使电容器两极板上的电荷________的过程。电容器把储存的能量通过________做功转化为其他形式的能量。07 电容器与电容
知识串讲07 电容器与电容
绝缘
绝对值
等量异种
中和
电流
2.电容
(1)定义:电容器所带的__________与电容器两极板间的__________之比。
(2)定义式:C=。
(3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1 F=____________μF=______________pF。
(4)意义:表示电容器______________本领的物理量。
(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定,与电容器是否带电及电压无关。
知识串讲07 电容器与电容
电量Q
电压U
106
1012
容纳电荷
3.平行板电容器的电容
(1)决定因素:正对面积,电介质,两极板间的距离。
(2)决定式:C=____________________。
知识串讲07 电容器与电容
1.加速
(1)在匀强电场中,W=__________________=qU=
(2)在非匀强电场中,W=________________=
2.偏转
(1)运动情况:如果带电粒子以初速度v0垂直于场强方向进入匀强电场中,则带电粒子在电场中做类平抛运动。
(2)处理方法:将粒子的运动分解为沿水平方向上的______________运动和竖直方向上初速度大小为零的________________运动。根据运动的合成与分解的知识解决有关问题。
知识串讲08 带电粒子在电场中的运动
qEd
qU
匀速直线
匀加速直线
(3)基本关系式:运动时间t=
加速度a
偏转量y= _________________
偏转角θ的正切值tan θ _________________________
知识串讲08 带电粒子在电场中的运动
题型串讲
第三部分
题型一 静电力的叠加及力学问题
【典例1】如图所示,带正电的小球1用绝缘轻质细线a悬挂在水平墙壁上,带负电的小球2用绝缘轻质细线b悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时,细线b水平,细线a与竖直方向的夹角为37°,小球1、2(均可视为点电荷)的连线与水平方向的夹角也为37°,小球1、2间的距离d=2 m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为q1=2.0×10-4 C、q2=1.0×10-4 C,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,重力加速度大小g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小球1、2间的库仑力大小F库;
(2)细线b上的弹力大小F和小球2的质量m2;
(3)小球1的质量m1。
题型一 静电力的叠加及力学问题
答案 (1)45 N (2)36 N 2.7 kg (3)2.1 kg
解析 (1)根据库仑定律有F库=k
解得F库=45 N
(2)对小球2受力分析,水平方向上有F=F库cos 37°
竖直方向上有m2g=F库sin 37°
解得F=36 N,m2=2.7 kg
(3)将小球1、2作为整体受力分析,有F=(m1+m2)gtan 37°
解得m1=2.1 kg。
分析带电体在有库仑力作用下的平衡问题时,方法仍然和力学中分析物体的平衡方法一样,可以说是“电学问题,力学方法”,一般按照如下的顺序:
(1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选择“整体法”或“隔离法”。
(2)对研究对象进行受力分析,多了库仑力。
(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0)。
解|题|技|巧——分析思路
题型一 静电力的叠加及力学问题
【即时检测1】如图所示,带电小球A和B(可视为点电荷)放在倾角为的光滑固定绝缘斜面上,已知A球的质量为m,所带电荷量为+q,B球的质量为2m,所带电荷量为-q。沿斜面向上的恒力F作用于A球,可使A、B保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动,已知重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)加速度a的大小;
(2)F的大小。
题型一 静电力的叠加及力学问题
题型一 静电力的叠加及力学问题
【典例2】(2024·深圳市龙岗区高二期末)如图所示,将等量异种电荷分别固定在正方体ABCD-EFGH的顶点A、C上。O点是正方体的中心,AC、BD交于J点。则( )
A.J点电场强度为0
B.O点电场强度为0
C.G点与E点电场强度方向相同
D.G点与E点电场强度大小相等
题型二 电场叠加问题
D
【典例3】(2024·东莞市高二学业考试)如图所示,空间有一圆锥OBB',点A、A'分别是两母线的中点。现在顶点O处固定一带正电的点电荷,下列说法中正确的是
( )
A.A、A'两点的电场强度相同
B.将一带负电的试探电荷从B点沿底面直径移到B'点,其电势能先减小后增大
C.平行于底面且圆心为O1的截面为等势面
D.若B'点的电势为φB',A'点的电势为φA',则BA连线中点C处的电势φC<
题型三 电场强度、电势、电势差、电势能的比较
BD
题型三 电场强度、电势、电势差、电势能的比较
【即时检测2】(2025·广东广州·模拟预测)如图所示在圆柱体两底面圆心处分别固定一个等量异种点电荷,O点是圆柱体的几何中心,以O为原点建立三维直角坐标系,一负点电荷(该电荷的重力忽略不计)在其周围空间运动,下列说法中正确的是( )
A.负点电荷沿y轴运动到O点时加速度为零
B.负点电荷沿x轴运动到O点过程中电势能逐渐增大,在O点时电势能最大
C.负点电荷从O点沿z轴正方向运动时,电场力不做功。
D.平面与圆柱侧面相交,其交线上的点电场强度大小相等,方向不同
题型三 电场强度、电势、电势差、电势能的比较
C
【典例4】(多选)为除去陶瓷工业所用粘土中的氧化铁,把粘土和水一起搅拌成悬浮液,将涂有绝缘层的金属圆盘吸附在盆底,金属棒插入悬浮液中,接入电源,形成如图所示电场,其中虚线为等势面。某粒子仅在电场力的作用下从点到点的轨迹如图所示,已知粘土粒子带负电荷,氧化铁粒子带正电荷,下列说法正确的是
( )
A.端为电源正极
B.该粒子可能为粘土粒子
C.该粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力
D.该粒子在点的动能小于在点的动能
题型四 电场线、等势面与带电粒子运动轨迹的综合问题
BD
【即时检测3】(2024·深圳市校联考)如图所示实线为某一点电荷所形成的一簇电场线,a、b、c三条虚线为三个带电粒子分别以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A.a一定是带正电粒子的运动轨迹,b和c一定是带负电粒子的运动轨迹
B.a虚线对应的粒子的加速度越来越小,b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C.a粒子的动能减小,b粒子的动能不变,c粒子的动能增大
D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
题型四 电场线、等势面与带电粒子运动轨迹的综合问题
D
【典例5】某仪器两极间的电场线分布如图所示,一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿x方向运动,从O到A运动过程中,关于各点的电势、电场强度E,电荷的速度v、动能,随位移x的变化图线可能正确的是( )
题型五 静电场中的图像问题
D
【典例6】(24-25高二上·广东广州·期中)如图所示,高为h,倾角 的光滑斜面处在水平向右、场强 的匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的带电小球沿着光滑的斜面运动,已知重力加速度为g,则带电小球由斜面底端运动到斜面顶端的过程中( )
A.重力对小球做功为-mgh
B.小球的电势能减少了
C.合力对小球所做的功为
D.小球的电势能与动能之和保持不变
题型六 静电场中的功能关系
AC
1.电场力做功的计算
题型六 静电场中的功能关系
2.电场中常见的几种功能关系
(1)电场力做功等于带电体电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。
(2)合外力做功等于带电体动能的变化量,即W合=ΔEk,这里的W合指合外力做的功。
(3)如果只有电场力做功,则动能和电势能之间相互转化,二者总和不变,即ΔEk=-ΔEp。
(4)如果只有重力和电场力做功,则机械能和电势能之间转化,二者总和不变,即ΔE=-ΔEp。
题型六 静电场中的功能关系
【典例7】如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,关于该电容器,下列选项正确的是( )
A.是充电过程
B.该电容器两板间电场强度增大
C.该电容器的电容为5.0×10-3 F
D.该电容器的电量变化量的绝对值为0.20 C
题型七 电容器的电容
C
【即时检测1】(多选)某电容器的电容是30 μF,额定电压为200 V,击穿电压为
400 V,对于该电容器,下列说法中正确的是( )
A.为使该电容器两极板间的电压增加1 V,所需要增加的电荷量是3×10-5 C
B.当电容器带1 C的电荷量时,两极板间的电压为3×10-5 V
C.该电容器在额定电压下能容纳的电荷量为6×10-3 C
D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V
题型七 电容器的电容
AC
【典例8】(2024·广州市高二期末)在做“观察电容器的充、放电现象”的实验中。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小,他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。
(1)实验时,根据图甲所示的电路原理图连接好电路,t=0时刻把开关K掷向_______ (选填“1”或“2”),对电容器进行充电;
(2)对电容器进行放电时,流过电阻R的电流方向为______________(选填“由a到b”或“由b到a”);
题型八 电容器的充、放电现象
(3)图乙为电压恒为8 V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的I-t图像,某同学进行实验数据处理时,数出I-t图线与坐标轴包围的格数(半格或超过半格的算一格,不满半格的舍去),总格数为31格,则可以计算出电容器充电完毕后的电荷量为______________C,电容器的电容为_____________F。(计算结果均保留三位有效数字)
题型八 电容器的充、放电现象
题型八 电容器的充、放电现象
题型八 电容器的充、放电现象
【即时检测8】由直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关,组装成如图所示的实验电路。
(1)把开关S接1,此时给电容器充电,电容器的上极板带上________(选填“正”或“负”)电荷,在该过程中,可以看到电流表指针会偏转,电压表示数逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”),当电压表示数稳定时,极板上的电量稳定,充电结束。
题型八 电容器的充、放电现象
(2)把开关S接2,此时电容器放电。在放电过程中可以看到电压表的示数逐渐减小,直至变为零。在这一过程中,极板间的电场强度________(选填“变大”“变小”或“不变”),定值电阻R中有____________(选填“a经R流向b”或“b经R流向a”)方向的电流。
题型八 电容器的充、放电现象
答案 (1)正 变大 (2)变小 a经R流向b
解析 (1)把开关S接1,此时给电容器充电,电容器的上极板带上正电荷。
在充电过程中,根据C= 可知随着电量的增加,电压表示数逐渐变大。
(2)在放电过程中,极板上电量减小,两极板间电压U减小,则极板间的电场强度变小。
电容器放电过程中,电流从正极板流向负极板,定值电阻R中有a经R流向b方向的电流。
题型八 电容器的充、放电现象
【典例9】(2024·广东省高二期末)如图所示为一电容式位移传感器,其原理是电介质板和物体固定在一起,当物体发生一小段位移时,插入两极板间的电介质的长度发生变化,导致电容发生变化。电介质板向右平移进入电容器一小段距离过程,则下列说法正确的是( )
A.平行板电容器的电容变小
B.平行板电容器的带电量变小
C.通过灵敏电流计的电流方向从a到b
D.当电介质板停止运动后,电路中仍有电流通过
题型九 平行板电容器的动态分析
C
【即时检测9】(粤教版教材P38资料活页改编)目前智能手机普遍采用了电容屏。电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的,当手指触摸电容触摸屏时,手指和屏的夹层工作面形成一个电容器,因为工作面上接有高频信号。电流通过电容器分别从屏的四个角的电极中流出 ,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。对于触摸屏,下列说法正确的是( )
A.使用绝缘笔,在电容屏上也能进行触控操作
B.手指与屏的接触面积变大时,电容变小
C.电容触摸屏需要压力即能产生位置信号
D.手指压力变大时,由于手指与屏的夹层工作面距离变小,电容变大
题型九 平行板电容器的动态分析
D
【典例10】 (2024·广东广州高二期中)如图所示,平行板电容器板间电压为U,板间距为d,两板间为匀强电场,让质子以初速度v0沿着两板中心线射入,沿a轨迹落到下板的中央,现只改变其中一个条件,让质子沿b轨迹落到下板边缘,则可以将
( )
A.开关S断开
B.初速度变为2v0
C.板间电压变为
D.竖直移动上板,使板间距变为2d
题型十 带电粒子在电场中的运动
B
【即时检测1】(粤教版教材P44练习3改编)如图所示,A为粒子源,A和极板B间的加速电压为U1,两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2。现有质量为m、电量为+q的粒子从A处由静止释放,被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场,最后从右侧射出。平行板C、D的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A.带电粒子射出B板时的速度v0=
B.带电粒子在C、D间运动的时间t=
C.带电粒子飞出C、D间电场时在竖直方向上发生的位移y=
D.若同时使U1和U2加倍,则带电粒子在飞出C、D间电场时的速度与水平方向的夹角不变
题型十 带电粒子在电场中的运动
D
实战演练
第四部分
1.(24-25高二上·广东广州·期中)以下判断中,正确的是( )
A.电场中某处电场强度的方向跟电荷在该点所受电场力的方向相同
B.电荷在电场中某点受到的电场力小,该处的电场强度就小
C.匀强电场中各位置的电场强度大小相同,方向可以不同
D.电场线越密的区域,同一电荷所受电场力越大
基础通关练
D
2.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)电子显微镜通过电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用,其中一种电子透镜的电场分布如图所示,虚线为等势面,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,a、b是轨迹上的两点,下列说法正确的是( )
A.a点场强大于b点场强
B.a点电势高于b点电势
C.电子在a点的动能大于在b点的动能
D.电子在a点的电势能大于在b点的电势能
基础通关练
D
3.(12-13高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中)如图A,B,C三点都在匀强电场中,已知 , , ,把一个电荷量 的正电荷从A移到B,电场力的做功为零;从B移到C,电场力做功为 ,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A.865V/m,垂直AC向左 B.865V/m,垂直AC向右
C.1000V/m,垂直AB斜向上 D.1000V/m,垂直AB斜向下
基础通关练
D
4.(24-25高二上·广东江门·阶段练习)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E,现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上,使O点的电场强度改变,则下列说法正确的是( )
A.移至f点时,O点的电场强度大小为 ,沿Oe方向
B.移至f点时,O点的电场强度大小为 ,沿Oe方向
C.移至e点时,O点的电场强度大小为 ,沿Oc方向
D.移至e点时,O点的电场强度大小为E,沿Oc方向
基础通关练
C
5.为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心.当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的.假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确的是( )
A.金属圆筒内存在匀强电场
B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越低
C.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大
D.带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小
基础通关练
D
6.某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置,未测物品时,两金属板M,N平行正对,带有等量异种电荷且保持不变;当放置物品时,M板受到压力F而发生微小形变,则( )
A.M、N两板间电势差变小
B.M、N两板间场强处处不变
C.M、N两板构成的电容器的电容变小
D.M、N两板构成的电容器的电容不变
基础通关练
A
7.如图甲中高能医用电子直线加速器能让电子在真空场中被电场力加速,产生高能电子束,图乙为加在直线加速器上a、b间的电压,已知电子电荷量为e,质量为m,交变电压大小始终为U,周期为T,时刻电子从轴线BC上的紧靠0号金属圆筒右侧由静止开始被加速,圆筒的长度的设计遵照一定的规律,使得粒子“踏准节奏”在间隙处一直被加速。不计在两金属圆筒间隙中的运动时间,不考虑电场的边缘效应,则( )
A.电子在第1个圆筒内加速度
B.电子在第2个圆筒内运动时间t=T
C.电子射出第3个圆筒时的速度为
D.第8号金属圆筒的长度为
基础通关练
D
8.(2024·广东·高考真题)(多选)污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A.M点的电势比N点的低
B.N点的电场强度比P点的大
C.污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功
D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
重难突破练
AC
9.(24-25高二上·广东汕头·期中)(多选)如图所示,匀强电场水平向右,绝缘细线一端固定在O点,一端连着带电小球,将小球从与O点等高的A点由静止释放,沿圆弧运动到最低点B,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.小球可能带负电
B.从A到B过程,细线的张力先增大后减小
C.小球在B点的机械能小于A点的机械能
D.从A到B过程,小球动能一直增大
重难突破练
BC
10.(2021高三·全国·专题练习)(多选)A、B为电场中一直线上的两个点,带正电的点电荷只受电场力的作用,从A点以某一初速度做直线运动到B点,其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示。则从A到B过程中,下列说法正确的是( )
A.点电荷的速度先增大后减小
B.空间电场是某负点电荷形成的
C.电荷所受电场力先减小后增大
D.空间各点的电势先升高后降低
重难突破练
CD
11.如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8 V,S为单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为电容器。
(1)当开关S接________时(选填“1”或“2”),对电容器充电。电容器放电,流经G表的电流方向与充电时________(选填“相同”或“相反”)。
(2)将G表换成电流传感器,使电容器充电直至充电电流逐渐减小到零,然后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,请计算0~0.4 s内电容器放电的电量Q=________ C。
重难突破练
(3)在电容器放电实验中,接不同的电阻放电,图丙中放电电流的I-t图像的a、b两条曲线中,对应电阻较大的一条是________(选填“a”或“b”)。
重难突破练
答案 (1)1 相反 (2)8×10-4 (3)b
解析 (1)当开关S接1时,平行板电容器与电源相连,平行板电容器充电。电容器放电,流经G表的电流方向与充电时相反。
(2)I-t图像与横轴围成的面积表示电容器所带电量,则0~0.4 s内电容器放电的电量为Q=10×0.2×10-3×0.4 C=8×10-4 C。
(3)当电阻越大时,电容器开始时的最大放电电流越小,放电所用的时间越长,则图像对应电阻较大的一条是b。
重难突破练
12.(24-25高二上·广东广州·期中)示波管的结构模型示意图如图所示,灯丝K可发出初速度为零的电子,电子经灯丝与A板之间的电压加速后,从A板中心孔沿中心线方向垂直于电场方向射入偏转电压为的偏转电场M、N之间,已知M、N两板间的距离为,板长为,电子的质量为、电荷量为的电子受到的重力及电子之间的相互作用力均可忽略。求:
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小;
(2)若将电荷在示波管中射出偏转电场时的偏移量;
(3)若将电荷在波管中射出偏转电场时的偏移量与
偏转电压的比值定义为示波管灵敏度,求该示波管的灵敏度。
重难突破练
重难突破练
13.(24-25高二上·广东广州·开学考试)(多选)如图,截面 将空间中的长方体 区域分成两个正方体区域,在A1点固定有正点电荷+Q,点固定有负点电荷-Q,下列说法正确的是( )
A.D1点电势高于D3点的电势
B.B2点和D2点的电场强度相同
C.C2点的电场强度小于D2点的电场强度
D.一负点电荷自A2点沿直线运动至C2点,静电力先做正功后做负功
综合拓展练
ABC
14.(24-25高二上·广东·期中)(多选)在生产和科学实验的许多领域,常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场。如图所示,两平行金属极板K、G正对放置,在极板G中央挖一圆孔,两极板间加电压,K极电势较高,等势面分布如图所示。从K极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴(x轴)的电子束,不考虑电子的重力及电子间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A.极板G上圆孔右侧的电场线由中心轴向外发散
B.电子通过圆孔前后的一小段时间内加速度不断减小
C.对会聚到F点的电子,从发射到会聚,电场力做功相同
D.沿着中轴线运动的电子一直做匀变速直线运动
综合拓展练
ABC
15.(2025·广州市第二中学高二月考)如图,等量异种电荷固定在光滑绝缘斜面上的A、B两点,O为AB的中点,C、D为斜面上的两点。带电小球(视为试探电荷)无初速度放在O处恰能保持静止。已知斜面倾角为30°,固定电荷的电荷量大小为Q,A、B间距为2L,小球质量为m,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)沿斜面从C到D,空间的电场强度和电势如何变化?
(2)小球的电性和电量q;
(3)已知 ,将小球从C点以初速度v0沿斜面释放,恰能在D处速度减为零,则C、D两点的电势差UCD多大?
综合拓展练
综合拓展练
16.(2023·广东广州·一模)如图是微波信号放大器的结构简图,其工作原理简化如下:均匀电子束以一定的初速度进入Ⅰ区(输入腔)被ab间交变电压(微波信号)加速或减速,当 时,电子被减速到速度为v1,当 时,电子被加速到速度为v2,接着电子进入Ⅱ区(漂移管)做匀速直线运动。某时刻速度为v1的电子进入Ⅱ区,t时间(小于交变电压的周期)后速度为v2的电子进入Ⅱ区,恰好在漂移管末端追上速度为v1的电子,形成电子“群聚块”,接着“群聚块”进入Ⅲ区(输出腔),达到信号放大的作用。忽略电子间的相互作用。求:
(1)电子进入Ⅰ区的初速度大小v0和电子的比荷 ;
(2)漂移管的长度L。
综合拓展练
综合拓展练
感谢聆听
每天解决一个小问题,每周攻克
一个薄弱点,量变终会引发质变。
教师寄语
eq \f(εrS,4πkd)
2,0) eq \f(qUl2,2mdv)
2,0) eq \f(qUl,mdv)
$