专题01 电场 电路(期末复习课件)高二物理上学期粤教版
2026-01-23
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152页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 动态电路分析 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 8.24 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | winboy9986 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55620778.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
这是一份高中物理高二上学期期末复习课件,聚焦电场和电路专题,包含考情分析、知识串讲、题型串讲、实战演练四部分,通过思维导图梳理知识体系,细化核心考点及复习目标,提供典型题型解析与分层练习,为学生构建系统复习支架。
资料特色突出,考情分析明确各考点考查形式与规律,知识串讲结合公式推导与实验操作(如伏安法测电阻),题型串讲归纳电场强度叠加、电容器动态分析等方法,融合科学思维与探究能力培养,帮助学生巩固基础提升解题能力,也为教师教学提供清晰框架和丰富实例,助力高效复习。高二学生处于知识整合关键期,该资料能帮助他们夯实基础,应对期末检测并衔接后续学习。
内容正文:
高二物理上学期
期末复习大串讲
粤教版
考情分析
知识串讲
题型串讲
实战演练
专题01 电场 电路
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
静电现象、库仑定律 1.物体带电的三种方式,理解微观解释及带电原因,体会实验对物理规律探究的意义.记住电荷量、元电荷、比荷等概念.
2.记住库仑定律的内容公式,理解库仑定律的适用条件,会用库仑定律进行相关的计算. 单选题
多选题
填空题
解答题
基础必考点,常出选择题
电场强度、电势、电势能 1.理解电场强度、掌握电场强度的矢量性,会进行点电荷场强的叠加与计算.
2.知道常见的几种电场,理解电场线及特点.
3.电场力做功的特点,会根据电场力做功与电势能改变的关系进行分析和计算.
4.电势的定义及其相对性. 单选题
多选题
填空题
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
电容和电容器 1.应用电容的定义式及平行板电容器电容的决定式进行简单的计算,体会比值定义法,提高分析解决问题的能力.
2.观察电容器的充、放电现象,探究影响平行板电容器电容大小的因素. 单选题
多选题
填空题
解答题 高频易错点,
带电粒子在电场中的运动 1.掌握带电粒子在电场中的加速、偏转规律,并会分析其加速度、速度和位移等物理量的变化规律.
2.掌握带电粒子在电场中加速、偏转时的能量转化规律. 填空题
多选题
填空题
解答题
高频考点和易错点,
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
电阻率 1.掌握电阻定律并能进行相关的计算.
2.理解电阻率的概念、意义及决定因素.
3.能根据不同情况设计电路图,会具体选择电流表及滑动变阻器并能合理地进行实验操作.
4.会正确测量相关物理量,能正确处理数据和误差分析. 单选题
多选题
实验题
解答题
基础必考点,常出实验题
闭合电路欧姆定律 会运用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,能从公式和图像两个角度解决与闭合电路欧姆定律相关的物理问题. 单选题
多选题
填空题
解答题
基础必考点,常出选择题、计算题
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
测量电源的电动势和内阻 1.能用伏安法测量电源电动势和内阻,同时了解测电动势和内阻的另外两个方案.
2.学会根据图像合理外推进行数据处理的方法.
3.尝试进行电源电动势和内阻测量误差的分析,了解减小误差的方法. 单选题
多选题
实验题
解答题 高频考点,多数为实验题
练习使用多用电表 1.知道欧姆表的内部结构、测量原理以及刻度特点,掌握多用电表的使用方法.
2.能够使用多用电表测量电压、电流及电阻,并能正确读数.
3.掌握用多用电表测电压、电流和电阻的操作步骤,能够分析实验数据,会分析实验误差。 填空题
多选题
填空题
解答题
高频考点和易错点
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
电路中的能量 1.理解电功、电功率的概念并能进行相关的计算.
2.理解焦耳定律,知道电功率与热功率的区别和联系.
3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别,会结合实际问题区分电功和电热.
4.理解闭合电路的各种功率及相关运算. 单选题
多选题
实验题
解答题 高频考点,多数为选择题、计算题
知识串讲
第二部分
思维导图
思维导图
思维导图
思维导图
知识串讲01 库仑定律
1.静电力:把______________之间的相互作用力称为静电力,也称为库仑力.
2.点电荷的特点.
(1)带电体间的距离比它们自身的大小____________.
(2)带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷之间的__________的影响可以忽略.
静止电荷
大得多
作用力
知识串讲01 库仑定律
3.内容.
适用条件 真空中两个静止的________
库仑力大小 与它们的电荷量的______成正比,与它们的距离的________成反比
库仑力方向 在它们的________上,相互吸引或排斥
4.表达式:F=__________,式中k叫作静电力常量,k=________________.
点电荷
乘积
二次方
连线
9.0×109 N·m2/C2
知识串讲01 库仑定律
5.静电力的叠加原则.
(1)两个点电荷间的作用力_________因第三个点电荷的存在而有所改变.
(2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的__________.
不会
矢量和
知识串讲02 电场强度
1.试探电荷与场源电荷.
(1)试探电荷:放入电场中探测电场性质的电荷称为__________,或______________.
(2)场源电荷:把产生电场的电荷称为____________.
试探电荷
检验电荷
场源电荷
知识串讲02 电场强度
(1)定义:把放入电场某点处的试探电荷受到的____________与它的__________之比,叫作电场在该点的电场强度.
(2)定义式:E=_____.
(3)单位:牛/库(N/C),伏/米(V/m).1 N/C=1 V/m.
(4)方向:电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向与______在该点受到的电场力的方向相同.
(5)物理意义:电场强度是描述电场的________的性质的物理量,与试探电荷受到的静电力大小________.
电场力F
电量q
正电荷
力
无关
知识串讲03 点电荷的电场
场源
试探
(1)公式:E=________.
(2)方向:若Q为______电荷,电场强度方向沿Q和该点的连线______Q;若Q为______电荷,电场强度方向沿Q和该点的连线______Q.
正
背离
负
指向
1.点电荷的电场.
知识串讲03 点电荷的电场
2.电场强度的叠加.
(1)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__________.这叫作__________________.
例如,图甲中P点的电场强度,等于电荷+Q1
在该点产生的电场强度E1与电荷-Q2在该点产生
的电场强度E2的_________.
矢量和
电场强度叠加原理
矢量和
知识串讲03 点电荷的电场
(3)电场强度是________,电场强度的叠加本质是________叠加,所以应该遵循________________.
均匀
该点
带电球体
矢量
矢量
平行四边形定则
知识串讲04 电场线、匀强电场
1.电场线.
(1)定义:在电场中画出一系列有方向的曲线,使曲线上每点的____________都和该处的场强方向一致,这样的曲线叫作电场线.
(2)特点:
①电场线从__________或__________出发,终止于__________或__________.
②电场线在电场中不________,因为电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性.
切线方向
正电荷
无限远
无限远
负电荷
相交
知识串讲04 电场线、匀强电场
③在同一幅图中,电场线的________反映了电场强度的相对大小,电场线________的地方电场强度越大.
④电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而________的线.
2.匀强电场.
(1)定义:各点场强的_______相等、_______都相同的电场.
(2)电场线特点:匀强电场的电场线是间隔相等的_______.
(3)实例:两块等大、靠近、正对的平行金属板,带等量异种电荷时,它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场.
疏密
越密
假想
大小
方向
平行线
知识串讲04 路程和位移
1.路程:物体__________的长度。
2.位移
(1)物理意义:描述物体______变化的物理量。
(2)定义:从初位置到末位置的______线段。
(3)大小:初、末位置间有向线段的______。
(4)方向:由____位置指向____位置。
运动轨迹
位置
有向
长度
初
末
知识串讲05 电势能
1.概念:电荷在_______中的某一位置具有的势能.用符号Ep表示.
2.静电力做功与电势能变化的关系.
静电力做的功等于电势能的__________,WAB=___________.
静电场
减少量
EpA-EpB
知识串讲05 电势能
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到______________时所做的功.
4.零势能点:电场中规定的电势能________的位置,通常把离场源电荷______________或__________的电势能规定为零.
零势能位置
为零
无穷远处
大地处
知识串讲06 电势、等势面
1.电势:电荷在电场中某一点的_____________与它的__________之比,叫作这一点的电势.
2.定义式:φ=________.
3.单位:国际单位制中,电势的单位是________,符号是V,1 V=1 J/C.
电势能
电荷量
伏特
知识串讲06 电势、等势面
4.特点.
(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取离场源____________或大地的电势为零.
(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有__________.
5.与电场线关系:沿电场线方向电势________________.
6.等势面:电场中电势________的点构成的面.在等势面中移动电荷,电场力________,所以等势面一定与电场线________;且电场线由高的等势面指向低的等势面.
无限远
正负
逐渐降低
相同
不做功
垂直
知识串讲07 电势差
1.定义:电场中两点间电势的______叫作电势差,也叫______.
2.公式.
设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则A、B间的电势差为UAB=__________,B、A两点之间的电势差为UBA=________,所以UAB=________.
3.电势差的正负.
电势差是______,但有正、负.电势差的正、负表示两点电势的高低.所以电场中各点间的电势差可依次用________相加.
差值
电压
φA-φB
φB-φA
-UBA
标量
代数法
知识串讲08 静电力做功与电势差的关系
1.公式推导.
2.公式:UAB=__________.
3.物理意义.
电场中A、B两点间的电势差等于______做的功与电荷量q的比值.
EpA-EpB
qUAB
电场力
知识串讲09 电势差与电场强度的关系
1.如图所示,匀强电场的电场强度为E,将电荷+q从A点移动到B点.
(1)从力和位移的角度计算静电力所做功W=Fd=______.
(2)若A、B间电势差为UAB,则静电力做功W=qUAB.
(3)比较两次计算的功的大小,电势差与电场强度的关系为UAB=______.
qEd
Ed
知识串讲09 电势差与电场强度的关系
2.若A、B不在同一条电场线上,如图所示,
A、B两点间的电势差UAB=________.
3.匀强电场中电势差与电场强度的关系.
(1)匀强电场中两点间的电势差等于电场强度
与这两点沿电场方向的距离的乘积,即UAB=Ed,
d为两点沿电场方向的距离.
(2)电场强度的方向和大小:电场中,电场强度方向是指__________最快的方向.
EL cos α
电势降低
知识串讲10 电容
1.电容.
(1)定义:电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电压U的_______,
公式为________.
(2)物理意义:表示电容器_________________的大小.
(3)单位:在国际单位制中是法拉(F),1 F=1 C/V,1 F=______μF=______pF.
比值
容纳电荷的本领
106
1012
知识串讲10 电容
3.平行板电容器.
(1)结构:由两个____________且彼此绝缘的金属板构成.
(2)电容的决定因素:电容C与两极板间的相对介电常数εr成______,跟极板的正对面积S成________,跟极板间的距离d成________.
相互平行
正比
正比
反比
知识串讲10 电容
2.电容器的额定电压和击穿电压.
(1)额定电压:电容器能够______________时的电压.
(2)击穿电压:电介质被________时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏.
长期正常工作
击穿
知识串讲11 带电粒子在电场中的加速
1.基本粒子的受力特点:对于质量很小的基本粒子,如电子、质子等,它们受到重力的作用一般_________静电力,故可以_________.
2.带电粒子的加速.
(1)带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件:只受电场力作用时,初速度________或与电场力方向________.
(2)分析方法:________定理.
(3)结论:初速度为零,带电荷量为q,质量为m的带电粒子, 经过
电势差为U的电场加速后,获得的速度为v=________.
远小于
忽略不计
为零
相同
动能
知识串讲12 带电粒子在电场中的偏转
质量为m、带电荷量为q的基本粒子(忽略重力),以初速度v0平行于两极板进入匀强电场,极板长为l,板间距离为d,板间电压为U.
1.运动性质.
(1)沿初速度方向:速度为v0的____________运动.
(2)垂直v0的方向:初速度_______,加速度为a=______的匀加速直线运动.
匀速直线
为零
知识串讲12 带电粒子在电场中的偏转
知识串讲13 电阻定律
1.内容:在一定温度下,均匀导体的电阻R与它的长度l成______,与它的横截面积S成______;导体电阻还与构成它的材料有关.
3.符号意义:l表示导体沿电流方向的长度,S表示垂直于电流方向的横截面积,ρ是________,表征材料的__________.
正比
反比
电阻率
导电性能
知识串讲13 电阻定律
4.材料特性应用.
(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作.
(2)金属的电阻率随温度的升高而_______,可用来制作电阻温度计,精密的电阻温度计用铂制作.
(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作____________.
增大
标准电阻
知识串讲14 伏安法测金属丝的电阻率
2.方法.
(2)用___________测量金属丝的长度l,用___________测量金属丝的直径d,算出横截面积S.
(3)将测量的数据代入公式_________求金属丝的电阻率.
游标卡尺
螺旋测微器
知识串讲14 伏安法测金属丝的电阻率
3.实验器材.
被测金属丝、螺旋测微器、游标卡尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.
4.实验步骤.
(2)电路连接:按电路原理图连接电路,用______法测出电阻.
三个不同
伏安
知识串讲14 伏安法测金属丝的电阻率
(3)长度测量:用游标卡尺测量接入电路中的被测金属导线的______长度,反复测量3次,求出其平均值l.
(4)U、I测量:把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值______,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S.
(5)拆去实物电路,整理好实验器材.
有效
最大
知识串讲14 伏安法测金属丝的电阻率
5.数据处理.
(1)在求Rx的平均值时可用两种方法:
②用U-I图线的斜率求出.
知识串讲14 伏安法测金属丝的电阻率
6.误差分析.
(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得出,________的测量是产生误差的主要来源之一.
(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.
(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.
(4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变_______,造成测量误差.
直径
大
知识串讲15 闭合电路的欧姆定律
1.描述闭合电路的几个基本物理量:用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路,如图所示.
(1)内电路:电源内部的电路叫作内电路,其电阻叫作________,通常用r表示.闭合电路中,通常用U内表示Ir,它是内电路的电势降落,称为________.
(2)外电路:电源两极之间的外部电路叫作________,其电阻叫作________,通常用R表示.闭合电路中,通常用U外表示IR,它是外电路的电势降落,称为________,也常称为________电压,简单地记为U.
内电阻
内电压
外电路
外电阻
外电压
路端
知识串讲15 闭合电路的欧姆定律
2.闭合电路中的能量转化如图所示,电路中电流为I,在时间t内,________做功等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即Eq=__________.
3.闭合电路的欧姆定律.
(1)内容:闭合电路中的电流与电源的电动势成__________,跟内、外电路的电阻之和成__________.
(2)公式:I=________;适用范围:__________电路.
(3)常用的变形公式:E=______________或U外=__________;适用范围:任何闭合电路.
非静电力
正比
I2Rt+I2rt
反比
纯电阻
U外+U内
E-Ir
知识串讲15 闭合电路的欧姆定律
结论:(1)R增大→U外______;(2)外电路断路时U外=E;(3)外电路短路时U外=0.
2.路端电压与电流的关系.
(1)公式:U外=__________.
(2)图像(U-I图像):如图所示是一条倾斜的直线,
该直线与纵轴交点的坐标表示_____________,斜率
的绝对值表示____________.
增大
E-Ir
电动势E
电源内阻r
知识串讲16 测量电源的电动势和内阻
实验误差分析
1.偶然误差.
电表读数不准确;作图不准确等.
2.系统误差.
(1)采用如图甲所示电路(外接法——
相对电源).在理论上E=U+(IV+IA)r,其
中电压表示数U是准确的电源两端电压.
实验中忽略了通过电压表的电流IV,从而
形成误差(如图乙中带箭头线段所示),而且电压表示数越大,IV越大.
知识串讲16 测量电源的电动势和内阻
从图像角度看:
①当电压表示数为零时,IV=0,IA=I短,因此短路电流测量值=真实值.
②E测<E真.
知识串讲16 测量电源的电动势和内阻
(2)采用如图甲所示接法(内接法——相对电源).
IA为电源电流真实值,理论上有E=U+UA+IAr,其中电流表两端的UA不可知,从而造成误差(如图乙中带箭头线段UA),而且电流表示数越大,UA越大,当电流表示数为零时,UA=0,电压表示数为准确值,等于E.
从图像角度看:
①E为真实值.
②I短测<I短真.
知识串讲17 电功和电功率
1.电功.
(1)定义:电流在一段电路上所做的功等于这段电路____________、______________和____________三者的乘积.
(2)公式:W=______.
(3)单位:国际单位是______,符号是____.
(4)意义:描述电能转化为其他形式能的多少.
两端的电压U
电路中的电流I
通电时间t
UIt
焦耳
J
2.电功率.
(1)定义:________做功与完成这些功所用时间之比.
(2)公式:P=__________.
(3)单位:______,符号是______.
(4)意义:描述_____转化为其他能的快慢或者是电流做功的快慢.
电流
瓦特
W
电能
知识串讲17 电功和电功率
焦耳定律、闭合电路中的能量
1.内容:电流通过导体产生的热量与_____________成正比,与_________及__________成正比.
2.表达式:Q=______.
3.热功率.
电流的二次方
导体的电阻
通电时间
I2Rt
快慢
发热量
知识串讲17 电功和电功率
题型串讲
第三部分
题型一 库仑定律
题型一 库仑定律
例1.如图,固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电的小球A、B,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止.若筒壁竖直,A的电量保持不变,B由于漏电而下降少许后重新平衡,下列说法中正确的是( )
A.小球A、B间库仑力变小
B.小球A、B间的库仑力不变
C.小球A对筒壁的压力变小
D.小球A对筒底的压力不变
D
题型一 库仑定律
例2.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知三角形的边长为1 cm,B、C所带电量为qB=qC=+1×10-6 C,A所带电量为qA=-2×10-6 C,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为( )
D
题型二 电场强度
1.计算电场强度的几种方法
方法 适用情况
常用于涉及试探电荷或带电体的受力情况
仅适用于真空中的点电荷产生的电场
题型二 电场强度
公式
本质区别 定义式 决定式
意义及用途 给出了一种量度电场强弱的方法 指明了点电荷场强大小的决定因素
适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场
Q或q意义 q表示引入电场的检验(或试探)电荷的电荷量 Q表示产生电场的点电荷的电荷量
关系理解 E用F与q的比值来表示,但E的大小与F、q大小无关
题型二 电场强度
例3 如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷,所带电量大小分别为qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,求:
(1)A点放置点电荷的电性;
(2)画出场强叠加的示意图;
(3)qA和qB的大小之比。
题型二 电场强度
答案 (1)负电 (2)见解析图 (3)1∶8
解析 (1)放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上,因C点场强方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能是由C→A和由B→C,故A点放置的点电荷带负电,B点放置的点电荷带正电。
(2)场强叠加的示意图如图所示。
(3)由几何关系知EB=2EA
又BC=2AC
所以qA∶qB=1∶8。
题型二 电场强度
例4.如图所示,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长为L,将电荷量均为q的两个正点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量为k,则EC大小为( )
A
题型三 电场线
1.点电荷的电场线
(1)点电荷的电场线呈辐射状,正电荷的电场线从正电荷出发向外至无限远,负电荷则相反,如图所示.
(2)以点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但
方向不同,说明电场强度大小相等,但方向不同.
(3)同一条电场线上,电场强度方向相同,但大小不等.实际上,点电荷形成的电场中,任意两点的电场强度都不同.
题型三 电场线
2.等量异种点电荷与等量同种点电荷形成的电场场强分布特点的比较
比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷
电场线分布图
题型三 电场线
比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷
连线上的场强大小 O点最小,从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零,从O点沿连线向两边逐渐变大
中垂线上的场强大小 O点最大,从O点沿中垂线向两边逐渐变小 O点为零,从O点沿中垂线向两边先变大后变小
关于O点对称的点A与A′、B与B′的场强 等大、同向 等大、反向
题型三 电场线
3.电场线与带电粒子运动轨迹的关系
(1)电场线不是带电粒子的运动轨迹.
(2)同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合:
①电场线为直线;
②带电粒子的初速度为零,或初速度沿电场线所在直线;
③带电粒子只受电场力,或其他力的合力沿电场线所在直线.
题型三 电场线
(3)只在电场力作用下,以下两种情况带电粒子都做曲线运动,且运动轨迹与电场线不重合:
①电场线为曲线;
②电场线为直线时,带电粒子有初速度且与电场线不共线.
题型三 电场线
例5.(多选)生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场.电场线分布如图所示,M、N为电场中的点,下列说法正确的是 ( )
A.鱼的头部带负电
B.鱼的头部带正电
C.M点电场强度大于N点电场强度
D.M点电场强度小于N点电场强度
BC
题型三 电场线
例6 两个带等量正电的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,仅在静电力作用下,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.电子运动到O点时,加速度为零,速度最大
D.电子通过O点后,速度越来越小,一直到速度为零为止
C
题型四 电势能
电势能增减的判断方法
做功
判断法 无论是正电荷还是负电荷,只要静电力做正功,电荷的电势能一定减小;反之,做负功则增大
电场线
判断法 正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.负电荷的情况正好相反
电性
判断法 同种电荷相距越近,电势能越大,相距越远,电势能越小;异种电荷相距越近,电势能越小,相距越远,电势能越大
题型四 电势能
电场中的几种功能关系
(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.
(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.
(3)除重力和弹力外,其他各力对物体所做的功等于物体机械能的变化.
(4)所有力对物体所做功的代数和,等于物体动能的变化.
题型四 电势能
例7.一点电荷电场分布如图,该正点电荷电量为Q.A、B、C是电场线上的三个点且OB=OC.另一正点电荷在静电力作用下,沿电场线由A点移至B点的过程中,静电力做功为W1.将该正点电荷从A点移至C点再移至B点过程中静电力做功为W2,则( )
A.W1=W2
B.W1>W2
C.W1<W2
D.W1=2W2
A
题型四 电势能
例8. (2023·北京卷)如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO = OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A.做匀加速直线运动
B.在O点所受静电力最大
C.由E到O的时间等于由O到F的时间
D.由E到F的过程中电势能先增大后减小
C
题型五 电势和等势面
电势高低的判断方法
判断角度 判断方法
场源电荷
正负法 取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低
电场线
方向法 沿着电场线方向电势逐渐降低;逆着电场线方向电势逐渐升高
题型五 电势和等势面
判断角度 判断方法
电场力
做功法 电场力做正功,电势能减少,若为正电荷,电势降低;若为负电荷,电势升高.电场力做负功,电势能增加,若为正电荷,电势升高;若为负电荷,电势降低
电势能
高低法 正电荷的电势能大处电势高,负电荷的电势能大处电势低
题型五 电势和等势面
1.等势面的特点
(1)在同一等势面上任意两点间移动电荷,电场力不做功.
(2)在空间中两等势面不相交.
(3)电场线方向总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.
题型五 电势和等势面
2.几种常见电场的等势面
等势面 图形 特点
点电荷 以点电荷为球心的一簇球面
等量异种
点电荷 两簇对称的曲面
题型五 电势和等势面
等势面 图形 特点
等量同种点电荷 两簇对称的曲面
匀强电场 垂直于电场线的一簇平面
形状不规则的带电导体 不规则曲面
题型五 电势和等势面
例9.(多选)如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。电子从M经P到达N点的过程中( )
A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小
AC
题型五 电势和等势面
例10.避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置.当雷云放电时,在避雷针顶端形成局部电场集中的空间,引导雷电向避雷针放电,将雷电流引入大地.避雷针周围电场的等势面分布情况如图所示,在等势面中有A、B、C、D四点.下列说法中正确的是( )
A.C点场强大于B点场强
B.AD连线中点的电势为8.5 kV
C.同一带负电的雨滴在C点的电势能小于在B点的
电势能
D.同一带负电的雨滴从C点移动到B点,电场力做正功
D
题型六 电势差与电场强度
1.电势差与电场强度的区别与联系
物理量 电势差U 电场强度E
定义式
大小 数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时,静电力所做的功 数值上等于单位电荷受到的静电力
方向 标量、无方向 矢量,规定与正电荷在该点所受电场力的方向相同
题型六 电势差与电场强度
物理量 电势差U 电场强度E
联系
题型六 电势差与电场强度
电势差的三种求解方法
(1)应用定义式UAB=φA-φB来求解.
(3)应用关系式UAB=Ed(匀强电场)来求解.在应用关系式UAB=Ed时可简化为U=Ed,即只把电势差大小、场强大小通过公式联系起来,电势差的正负、电场强度的方向可根据题意另作判断.
题型六 电势差与电场强度
例11.如图所示,O、M、N为一负点电荷的一条电场线上的三点,M为ON的中点.O、N两点的电势分别为φO=-4 V,φN=-8 V,则
( )
A.M点的电势为-6 V
B.O点的电场强度一定比N点的电场强度大
C.M、N两点的电势差等于O、M两点的电势差
D.电子在O点的电势能小于其在N点的电势能
D
题型六 电势差与电场强度
A.-10 V B.10 V C.-5 V D.-3 V
例12 (2024·广州市高二期末)如图所示,匀强电场方向向上,电场强度大小E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线夹角为60°,若取A点电势为0,则B点电势为( )
C
题型七 平行板电容器的动态分析
1.两类基本问题
(1)电容器始终与电池两极相连,让电容器的某一物理量发生变化,求其他物理量的变化。处理原则:电容器两极板间的电压不变。
(2)电容器和电源连接后再断开,电容器不充、放电而让某一物理量发生变化,求其他物理量的变化。处理原则:电容器所带的电量不变。
题型七 平行板电容器的动态分析
题型七 平行板电容器的动态分析
题型七 平行板电容器的动态分析
例13.如图所示为电容式力传感器工作电路图,给膜片电极施加一个压力,压力增大,则下列判断错误的是( )
A.两板间电场强度一定增大
B.电容器的电容一定增大
C.电容器的带电量一定增大
D.电流表的示数一定增大
D
题型七 平行板电容器的动态分析
例14. (多选)(2024·揭阳市揭东二中高二期末)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,用E表示两极板间场强,U表示电容器的电压,Ep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,Ep不变
C.U变小,Ep不变
D.U不变,Ep不变
AC
题型八 带电粒子的加速
考点1 带电粒子的加速
1.带电粒子的分类及受力特点
(1)电子、质子、α粒子、离子等基本粒子,一般都不计粒子的重力.
(2)质量较大的微粒:带电小球、带电油滴、带电颗粒等,除有说明或有明确的暗示外,处理问题时一般都计重力.
题型八 带电粒子的加速
题型八 带电粒子的加速
题型八 带电粒子的加速
例15 (多选)(粤教版教材练习改编)某直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒(又称漂移管)A、B、C、D、E组成,相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器,质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同。质子电量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,则( )
AB
题型八 带电粒子的加速
例16.如图甲所示为“质子治疗仪”,质子先被加速到较高的能量,然后被引向并轰击肿瘤,杀死细胞,达到治疗效果.其过程可以简化为如图乙所示的模型,若质子由图乙中B点静止释放,仅在电场力的作用下经过水平的匀强电场加速到A点时速度为v0.已知A点电势为φA,质子质量为m,质子电荷量为e,AB之间的距离的为d.下列说法正确的是
( )
C
题型八 带电粒子的加速
题型九 带电粒子的偏转
1.运动分析及规律应用
粒子在两板间做类平抛运动:
(1)在v0方向:做匀速直线运动.
(2)在电场力方向:做初速度为零的匀加速直线运动.
如图所示,质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板间,两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场,已知板长为l,板间电压为U,板间距离为d,不计粒子的重力.
题型九 带电粒子的偏转
题型九 带电粒子的偏转
题型九 带电粒子的偏转
题型九 带电粒子的偏转
例17. (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( )
B
题型九 带电粒子的偏转
例18.(2024年汕头期中)静电喷涂是使雾化了的带负电油漆微粒在静电场的作用下,定向喷向工件,并吸附在工件表面的一种技术,其可简化成如图所示的模型.竖直放置的A、B两块平行金属板间距为d,两板间所加电压为U,在A板的中央设置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半球形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒.油漆微粒的质量为m、电荷量为-q,喷出时的初速度大小均为v0,忽略空气阻力和带电微粒之间的相互作用力,微粒的重力忽略不计.求:
题型九 带电粒子的偏转
(1)油漆微粒到达B板的速度大小;
(2)初速度方向沿平行于金属板A喷出的油漆微粒运动至B板的时间;
(3)估算喷到B板的油漆区可能的最大面积.
题型九 带电粒子的偏转
题型九 带电粒子的偏转
(3)当带电微粒初速度v0 沿平行金属板射出时,带电微粒能射到的面积最大,由公式
S=πr2,r=v0t,
题型十 金属丝电阻率的测量
例19. (2024·广东深圳市罗湖外语学校高三期末)某实验小组测量一捆长度为L=100 m铜芯线的电阻率,实验如下:
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测得铜芯的直径为________mm。
(2)如图乙所示,取整捆铜芯线、2节干电池和相关器材,为了使电压表示数能从零开始连续调节,请补充连接好实物电路。
题型十 金属丝电阻率的测量
(3)正确连接实物电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电流表示数为2.00 A时电压表示数如图丙所示,则其示数为________V。计算得到铜芯线的电阻率为ρ测=________Ω·m(计算结果保留2位有效数字)。
(4)实验小组查阅教材得知:在t0=20 ℃时铜的电阻率为ρ0=1.7×10-8 Ω·m。显然测得值ρ测与查阅值ρ0不相等,你认为造成这种偏差的可能原因是______________________________。
答案 (1)1.400 (2)见解析图 (3)2.40 1.8×10-8 (4)实验过程铜芯线温度大于20 ℃导致电阻率偏大或测量直径读数偏大
题型十 金属丝电阻率的测量
例20.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的阻值Rx≈0.5 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A.现提供如下器材:
电流表A(量程0.6 A,内阻约0.6 Ω) 电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)
待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5 Ω) 标准电阻R0 (阻值5 Ω)
滑动变阻器R1(5 Ω,2 A) 滑动变阻器R2(200 Ω,1.5 A)
直流电源E(电压6 V) 开关S、导线若干
(1)实验中滑动变阻器应该选择________(填“R1”或“R2”),并采用________接法.
题型十 金属丝电阻率的测量
(2)根据你在(1)中的选择,在图甲中完成实验电路的连接.
(3)实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L,直径为D,则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ=______.
题型十 金属丝电阻率的测量
(4)用螺旋测微器和游标卡尺测量待测电阻丝的直径和长度时,读数如图乙、丙所示,则该电阻丝的直径D=____mm,长度L=______mm.
题型十一 闭合电路欧姆定律
题型十一 闭合电路欧姆定律
表达式 物理意义 适用条件
电流与电源电动势成正比,与总电阻成反比 纯电阻电路
E=I(R+r)①
E=U外+Ir②
E=U外+U内③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路
②③式普遍适用
题型十一 闭合电路欧姆定律
外电阻变化情况 R↑ R→∞ R↓ R→0
I↓ I→0 I↑
内电压
U′=Ir=E-IR U′↓ U′→0 U′↑ U′→E
路端电压
U外=IR=E-Ir U外↑ U外→E U外↓ U外→0
题型十一 闭合电路欧姆定律
例21.(2025年潮州期中)如图甲所示的电路中,使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端,测得电压表V随电流表A的示数变化的图像如图乙所示,不计电表内阻的影响.
求:
(1)定值电阻R0的阻值和滑动
变阻器的最大阻值Rm;
(2)电源的电动势E和内阻r.
题型十一 闭合电路欧姆定律
解:(1)当滑片滑到最左端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时回路电流最大,根据欧姆定律结合图乙可得
题型十一 闭合电路欧姆定律
(2)根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,
可知U-I图线斜率的绝对值等于内电阻,则有
题型十一 闭合电路欧姆定律
例22. 图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线的一部分,则下列说法中正确的是( )
A.电源的内阻为10 Ω
B.当小灯泡两端的电压为2.5 V时,它的电阻约为10 Ω
C.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡两端的电压约为1.3 V
D.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3 W
C
题型十二 测量电源的电动势和内阻
例23.(2025年佛山联考)要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω).现有下列器材:理想电压表V(0~3 V和0~15 V两个量程)、电阻箱R(0~999.9 Ω)、定值电阻R0=3 Ω、开关和导线.某同学根据所给器材设计如下的实验电路:
(1)电路中定值电阻R0的作用是________________;
(2)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线连接电路;
题型十二 测量电源的电动势和内阻
(3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表示数U,得到两组数据:R1=2 Ω时,U1=2.37 V,R2=4 Ω时,U2=2.51 V.由这两组数可求得电源的电动势E=________V,内阻r=________ Ω.(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)保护电源,防止短路 (2)见解析 (3)2.94 1.21
题型十二 测量电源的电动势和内阻
例24.某同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻R0的阻值与电源电动势E和内阻r,R为电阻箱,电流表内阻不计.操作步骤如下.
(1)测R0的阻值.先闭合开关S1和S2,调节电阻箱,读出此时其示数R1和对应的电流表示数I,然后再断开S2,调节电阻箱,使电流表示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R2,则R0的阻值为________(用R1、R2表示).
题型十二 测量电源的电动势和内阻
(2)保持S1闭合,S2断开,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I.为了直观地得到I与R的关系,该同学以电阻箱的阻值R为纵轴,则图乙坐标系的横轴x应取________(填字母).
(3)根据(2)选取的x轴,由图乙可求得电源的电动势E=________,内阻r=________.(用R1、R2及图像中的a、b表示)
(4)若考虑电流表内阻的影响,则利用该方法测出的电动势的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)电动势的真实值.
题型十三 练习使用多用电表
例25.(2024年贵州段考)用如图所示的多用电表测量定值电阻.
(1)如图为一正在测量中的多用电表表盘.
①如果是用直流250 mA挡测量电流,则读数为________mA.
②如果是用直流5 V挡测量电压,则读数为________V.
题型十三 练习使用多用电表
(2)若待测电阻的阻值约为20 Ω,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准____________(填“直流电流电压”或“电阻”)的“0”刻线.
②将选择开关转到电阻挡的____________(填“×1”“×10”或“×100”)的位置.
③将红、黑表笔插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的______________(填“0刻线”或“∞刻线”).
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据.
题型十三 练习使用多用电表
(3)测量后需要继续测量一个阻值大约是2 kΩ的电阻.在红黑表笔接触这个电阻两端之前,请从下列选项中挑出必要的步骤,并按______的顺序进行操作,再完成读数测量.
A.调节定位指针螺丝,使多用电表指针对准“0”刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0”刻线
题型十三 练习使用多用电表
(4)某同学通过测量找到发光二极管的负极.首先,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡,经过欧姆调零之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光.这说明二极管的负极是____________(填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极.
【答案】(1)175 3.50 (2)直流电流电压 ×1 “0”刻线
(3)DBE (4)短管脚
题型十三 练习使用多用电表
例26 把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表,
电路如图所示,现备有如下器材:
A.电源E=3 V(内阻不计);B.滑动变阻器0~100 Ω;
C.滑动变阻器0~500 Ω;D.红表笔;E.黑表笔。
(1)滑动变阻器选用____________________________________(填器材前的序号)。
(2)红表笔接________端,黑表笔接________端(均选填“M”或“N”)。
(3)按正确方法测量Rx,指针指在电流表2 mA刻度处,则电阻值应为________;若指针指在电流表3 mA刻度处,则电阻值应为________。
(4)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述电阻Rx,其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
题型十三 练习使用多用电表
答案 (1)C (2)N M (3)1 000 Ω 500 Ω (4)偏大
实战演练
第四部分
基础通关练
D
1.如图是探究库仑力的装置,将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上,下支架固定在高精度电子秤的托盘上,上支架贴上距离标尺,穿过固定支架的小孔安置。现将电子秤示数清零(“去皮”)后,给A、B带上同种电荷。下列说法正确的是( )
A.A、B所带电量必须相等
B.A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对平衡力
C.电子秤的示数与A、B间的距离成反比
D.用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开,
电子秤的示数将减半
基础通关练
2.在M、N两点放置等量的异种点电荷如图所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足。下列说法正确的是( )
A.OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度
B.O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的
C.O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的
D.将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受静电力先减小后增大
B
基础通关练
3.某静电除尘机原理示意图如图所示,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,带负电的尘埃仅在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,图中虚线为电场线(方向未标).不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则( )
A.电场线方向由放电极指向集尘极
B.图中A、B两点电场强度相等
C.尘埃在迁移过程中沿电场线运动
D.尘埃在迁移过程中速度增加
D
基础通关练
4.(2024年广州期末)(多选)开尔文滴水起电机的结构如图所示.中空金属圆筒E、F通过导线分别与金属杯G、H相连,盆A中的水通过管B从滴管C、D滴出,分别经E、F落入G、H中.整个装置原本不带电,若某次偶然机会,C滴出一滴带少量正电荷的水滴,落入金属杯G中,则由于静电感应,D后续滴下的水滴总是带负电,这样G、H就会带上越来越多的异种电荷.关于上述过程,下列说法正确的是 ( )
A.G带正电荷,则F带正电荷
B.G带正电荷,则E带负电荷
C.关闭C、D的阀门,仅G向E靠近时,G带电量减少
D.此过程中水的重力势能部分转化为系统的电势能
ABD
基础通关练
5.(2025年深圳期中)“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流高压电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集,促进植物快速生长.如图为空间某截面电场模拟图,下列相关说法正确的是 ( )
A.悬挂电极应接电源负极
B.图中所示A,B两点场强相同
C.图中所示A、B两点所在虚线为等势线
D.钾、钙离子向根部聚集过程中,电势能减少
D
基础通关练
6.如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成,它与基板构成电容器。工作时,振动膜随声波左右振动。下列说法正确的是( )
A.振动膜不振动时,电容器不带电
B.振动膜向右运动时,电阻上有从a到b的电流
C.振动膜向右运动时,电容器的电容减小
D.振动膜向左运动时,电容器充电
B
基础通关练
7.在如图所示的U-I 图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的伏安特性曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为0.5 Ω
C.小灯泡L接入电源时的电阻为1.5 Ω
D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
D
重难突破练
8. (2024·广东肇庆高二期末)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。已知电导率σ是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某市对市场上出售的纯净水质量进行抽测时,为方便测量纯净水的电导率,检测人员将水样装满长为l、绝缘性能良好的薄壁塑料圆柱形容器,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示。
(1)如图乙所示,用螺旋测微器测出该圆柱体的直径d=________ mm。
(2)按照丙图所示连接电路,图中R为水样,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表示数分别为U和I,则电导率σ=________(用U、I、l、d、π表示)。
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(3)由于丙图中所用电压表和电流表不是理想电表,则用丙图所示电路测量的电导率σ________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
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9.在“测定电源的电动势和内阻”实验中,已连接好部分实验电路.
(1)按如图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来.
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(2)在图乙所示的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于____(填“A”或“B”)端.
(3)如图丙所示是根据实验数据作出的U-I图像,由图可知,电源的电动势E=____V,内阻r=______Ω.
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【答案】(1)如图 (2)B (3)1.5 1.0
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10.(2025年广东汕尾期末)如图甲所示,绝缘水平面上有一质量m=2 kg,带电荷量q=-0.1 C的小滑块,整个区域存在着水平方向的电场(未画出).当t=0时,小滑块从A点以初速度vA=2 m/s向右运动.小滑块先后经过B、C点,到达B点时速度最小vB=1 m/s,到达C点时速度vC=4 m/s,其中AB段光滑,BC段与滑块之间的动摩擦因数μ=0.2,且长度lBC=3 m.图乙是小滑块的速度v随时间t变化的部分图像,B点的坐标为(2,1),图中虚线是曲线在t=0时的切线,重力加速度g取10 m/s2.
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(1)求A点的电场强度大小;
(2)求滑块从A点到B点,电场力所做的功;
(3)若A点电势为0,求C点的电势.
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(3)从A点到C点,设电场力做功为WAC,根据动能定理,有
代入数据解得WAC=24 J.
又WAC=qUAC=q×(φA-φC)
由题意可知φA=0,
解得φC=240 V.
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11.如图所示,两平行金属板A、B长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一不计重力的带正电的粒子电荷量q=1×10-10 C,质量m=1×10-20 kg,沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域.已知两界面MN、PS相距为12 cm,D是中心线RD与界面PS的交点.
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(1)粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小?
(2)粒子到达PS界面时离D点的距离为多少?
(3)设O为RD延长线上的某一点,我们可以在O点固定一负点电荷,负点电荷产生的电场只分布在界面PS的右侧,使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动,求在O点固定的负点电荷的电荷量为多少?(静电力常量k =9.0×109 N·m2/C2,保留两位有效数字)
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解析 (1)粒子进入A、B后做类平抛运动,设在A、B板间运动时加速度大小为a,时间为t1,在MN界面处速度为v,沿MN的分速度为vy,偏移位移为y,v与水平方向夹角为α,运动轨迹如图所示.
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一个薄弱点,量变终会引发质变。
教师寄语
k
如图所示,________电荷Q与________电荷q相距为r,则它们的库仑力F=k,所以电荷q处的电场强度E==k.
k
(2)如图乙所示,________带电球体(或球壳)外某点的电场强度E=k,式中r是球心到__________的距离(球体半径为R,r≫R),Q为整个__________所带的电荷量.
电荷q在电场中从A点移到B点,由静电力做功与电势能变化的关
系可得WAB=____________,由电势能与电势的关系φ=______,可得EpA=qφA,EpB=qφB.所以WAB=q(φA-φB)=________,所以有UAB=.
C=
(3)电容的决定式:C=,εr为电介质的相对介电常数.当两极板
间是真空时,C=__________,式中k为静电力常量.
2.运动规律.
(1)偏移距离:因为t=______,a=______,所以偏移距离y=at2=
________.
(2)偏转角度:因为vy=at=_______,所以tan θ==_______.
2.公式:R=ρ.
1.原理:由R=ρ得ρ=________,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ.
(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R.电路原理如图所示.
ρ=
(1)直径测定:用螺旋测微器在被测金属导线上的__________位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S=π.
①用Rx=分别算出各次的数值,再取平均值.
(2)计算电阻率:将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ=
Rx=________.
1.路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E-r.
③因为r测=,所以r测<r真.
③因为r=,所以r测>r真.
=UI
A.180 N,沿AB方向
B.180 N,沿AC方向
C.180 N,沿∠BAC的角平分线
D.180 N,沿∠BAC的角平分线
即k=2k
A. B.
C. D.
(2)应用关系式UAB=来求解.
2.平行板电容器动态问题的分析方法
抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公式:
C=、E=和C=
A.MN所接电源的极性应呈周期性变化
B.金属圆筒的长度应与质子进入圆筒时的速度成正比
C.质子从圆筒E射出时的速度大小为
D.圆筒E的长度为
A.质子做匀加速直线运动的加速度大小a=
B.此匀强电场的场强E=
C.B点电势φB=φA+
D.质子在B点的电势能为EB=mv
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
解:(1)设微粒到达B板的速度大小为v,由动能定理得
mv2-mv=qU,
解得v=.
由上两式解得S=πv.
【答案】(1)R1 分压式 (2)见解析图 (3) (4)1.745 41.4
R0===1 Ω
滑动变阻器的触头在最右端时,滑动变阻器接入电路阻值最大,此时回路电流最小,结合图乙可得
R0+Rm===6 Ω
解得Rm=5 Ω.
r== Ω=4 Ω
将滑动变阻器滑到最左端时,有
E=I1(R0+r)=0.6×(1+4) V=3 V.
A.I-1 B.I C. D.I2
【答案】(1)R1-R2 (2)A (3) a+R2-R1 (4)等于
答案 (1)6.725(6.723~6.727) (2) (3)偏大
解:(1)由v-t图像可知,滑块在A点的加速度
a=-1 m/s2,
由牛顿第二定律得a==,
解得EA=20 N/C.
(2)从A点到B点根据动能定理得
W=mv-mv,
代入数据解得W=-3 J.
WAC-μmglBC=mv-mv,
$
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