高一物理暑假练习2

高一物理暑假练习 2 第一章静电场 【知识要点提示】 1.两种电荷：口然界中存在着两种电荷，它们分别为_________和________ (1) 负电荷是用 摩擦过的 上带的电荷; (2) 正电荷是用 摩擦过的 上带的电荷。 (3) 同种电荷相互 ,异种电荷和互 O 2. 使物体带电方法冇三种 （1） 摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体______到另一个物 体，于是原来电屮性的物体由于得到电了而带负电，失去电了的物体则带正电。这就是摩擦起 电。 （2） 感应起电:指利用___________使物体带电的过程。 （3） 接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方 式。 注意：金属导体的特点：金属中离原子核最远的电子会脱离原子核的束缚而在金属中自山活动，这种电 子 叫自由电子；失去电子的原子便成为正离子，金属正离子只在各口的平衡位置做振动而不移动, • • • • • • • • • • • 只有口由电子穿梭其中；当金属导体处于电场中吋，口由电子受静电力作用而定向移动，使原本 • • • • • • • 不带电的金属导体两端呈现电性，因此金属导体放入电场中时，一定会发牛静电感应现象。 • • • • 3. 电荷量：电荷量是指_____________ ，单位是—，简称—，符号是—。 （1） 元电荷:元电荷是指_______ 的电荷量。用 e 表示,e=l. 60X 10 I9C （2） 单位电荷：单位电荷是指_______ 的电荷量。 （3） 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小人得多，以致带电体________________________的 影响可忽略不计,可看成点电荷。点电荷是_______________ ，实际不存在。 （4） 电荷虽是__________ （填：连续变化、不能连续变化）的物理量。 注意：物体不带电的实质是物体帯有等最的正负电荷； 物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。 （5）试探电荷：带电荷量很小的点电荷，将试探电荷放入电场屮时，原来的电场不会发牛明显的变 化 4. 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消火，只能从______________ 转移到_____________,或者从 转移到________:在转移过程屮，电荷的总量保持不变。另一-种表述：一个少外界没有____ 交换的系 统，电荷的_____ 总是_________ 的。 5. 库仑定律 （1） 内容：真空屮两个静止点电荷之间的和互作用力，与_________________________ 成正比，与 成反比，作用力的方向在_____________0 （2） 表达式： （3） 适用条件：____________ , _____________ 的相互作用 （4） 静电力常量（k）：它是由公式 F=k^^ 中各物理量的单位决定的，在国际单位制中， k 二________________ ,单位为导出单位。 物理意义：静电力常量 k 等于__________________________________________ （5）在研究微观粒了间的相互作用时，由于微观粒了间的万有引力远小于库仑力，因此力•有引力可 以忽略 6. 电场 （1） 电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间_______ 的媒体，它是一种看不见的________ 物 质，它貝方________和____________ 0 （2） 电场最基本的性质是_____________________________________________ o （3） 电场力：放入电场屮的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力。 7. 电场强度（E） （1） 定义：放入电场中某点的电荷所受的______ 跟它的________ 的比值，叫电场强度。用 E 表示。 （2） 定义式：_________________ （3） 单位：电场强度的单位为导出单位，为_______ ,符号为_________o （4） 矢量性：电场强度是矢量，方向与__________________________________________________ ， 与_______________________________________，也可是该点的电场线的__________o （5） 物理意义：描述_____ 的物理量，它所描述的是放入电场中的电荷所受—的性质。 （6） 区别：E = —、E = k 里、E =— q 厂 d ®E =-是电场强度____________ ,适用于___________ ,取决于_________的性质，与__________和 q 无关。 ®E = k^是_________ 点电荷所形成电场的场强决定式，E 由_____________ 和 厂 _________________________________ 决定，与是否有_______ 无关。 3 _______________________________________________ £ =乡是场强与电势差的关系式，只适用于 ，注意 式中 d 为两点间___________________________________ 的 距离。 8. 电场线 （1） 定义：在电场屮画出的一系列从_________到________ 的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟 一致，此曲线叫电场线。 （2） 性质： 1 电场线是为了形象地描述______ 而假想的、实际不存在的___________ ; 2 电场线从______ 或无限远出发，终止于无限远或_______ ,是不闭合曲线； 3 电场线在电场中_______ 填：相交、不相交），是因为在电场中任意一点的电场强度不町能有 两 个方向； 4 电场线的疏密表示__________，某点的切线方向表示该点的_______ ,它不表示电荷在电场屮 的运动轨迹。 9. 电势能 （1）____________________________________________ 定义：由于移动电荷时静电力做的功与移动的 无 关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫 做______ 0 （2） 静电力做功与电势能变化的关系：公式：％二 EPLEPB _____ 做的功等于电势能的______ ，也就是静电力做多少正功，电势能就减少多少，静电力做多 少 负功，电势能就增加多少。 （3） 说明：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点吋所做的功。 1 电势能是相对的，解题时要选参考点。 2 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为冬，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 10. 电势 （1）_______________________________ 定义：电荷在电场中某一点的与它的 的比值，叫做这一点的 电势。 （2）_______________公式： （3） 电势的正负号的物理意义：电势是标量，只有大小，没有方向，其正号表示_________________ : 负号表示_________________________o （4）_____________________________________ 电势的相对性：同一-点的电势随 的不同而不同，因 此说某点电势的高低，应相对于一 个零电势点，通常认为_________ 的电势为零。 （5） 电场线指向电势降低的方向（或沿电场线的方向电势降落地最快）。 11. 等势面 （1）____________________ 定义：电场屮电势的各点构成的血•叫做等势面。 （2） 性质: 1 沿同一等势面移动电荷吋，电场力__________ （填：做功、不做功）。 2 电场线跟等势面___ ,并由电势高的等势面指向电势低的等势面。 3 两个电势不等的等势面_________（填：能相交、不能相交）。 4 在相邻等势而间电势差相同的情况下，等势而的疏密表示电场的_____ o 等势而密的地方，电 场—；等势面疏的地方，电场______ O 12. 电势差 （1）_______________________________________定义：电场中两点间电势的差值叫做 ,也叫 。 （2）_________________公式：________________ 或 （3）______________________________________________________________电势差弘是反映电场木身 特性的物理量，只与电场屮 A、B 两点的___________________________________有关，与是否存在电荷和 电场力做功的多少无关。 （4） 利用 UAIi = 计算时，要注意到％、q 及山 B 的正负。 q 13. 电势差与电场强度的关系 匀强电场中两点间的电势差等于_____ 与这两点______________ 乘积。 即：UAli = Ed 也可以写做£ =如 d 14. 电容器 （1）_________________________ 定义：两块彼此 的导体就组成一个电容器。 （2） 电容器充电：使电容器两个极板带上等量正、负电荷的过程叫做充电。充电后电容器内部就存 在_____ ，两极板间就有了___________ o （3）____________________________________________ 电容器放电：如果充电后的电容器的两极板用 接通，两极板上的电荷将_______________________ ,电容器 就不再带电，此过程叫做放电。放电后的电容器内部无电场，两极电压为______ ，电容器的电量 为_____ O （4） 电容器的作用：容纳电荷 （5）_____________________________________ 常见电容器：从构造上看可分为 和 。 15. 电容 （1）定义：电容器所带的_______ 与电容器两极板间的__________的比值，叫做电容器的电容。用 C 表示。 （2）定义式：______________ 注意：电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加 IV 所需充加的电荷量。 （3）____________________________________ 物理意义：电容是描述电容器 本领的物理量。 （4） 单位：国际单位制为，简称法，符号为 F。 （5）电容的决定因素： 1 电容器的电容与电容器所带电荷量____ ,与电容器两极板的电压_______，它由电容器本身的 决定。 2 平行板电容器的决定式：________________ 16. 带电粒了的加速 （1） 运动状态分析：带电粒子（仅受电场力）沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与 在同一•直线上，做__________________ 运动。 （2） 用功能观点分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功。山动能定理可知： 丄 加/ = qU （初速度为零）求出：u J"2 2 v m qU =丄加丄"诟 （初速度不为零时） 说明：适用于任何电场 2 2 ° 17. 带电粒子的偏转 （1） 运动状态分析：带电粒子以速度 V。垂宜于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场屮时， 若 只受电场力作用，则做加速度为 a=^-的类平抛运动。 md （2） 偏转运动分析处理方法：（类平抛运动） 1 沿初速度方向是速度为 V。的匀速直线运动； 2 沿电场力方向是初速度为零的匀加速直线运动。 （3） 基木公式： 1 加速度：a= — = ^ = ^-（板间距离为 d,电压为 U） m m md 2 运动时间:t=— （射出电场,板长为 2） vo 3 粒子离开电场吋的速率讥 粒子沿电场力方向做匀加速直线运动，加速度为 a=^-,粒子离开电场时平行电场方向的分 md 速度 v = at = "/ , mdv^ 而 V.r = V0 所以 V = Jv：+V； = jv： + 4 粒了离开电场时的偏转距离 y 5 粒了离开电场时的速度偏角 y = -at2 • 2 qUl2 2mdv^ /• cp = arctan qUl °mdv^ A. a、b 为异种电荷, B. °、方为异种电荷, C. a、〃为同种电荷, D. a、方为同种电荷, 。带电最人于 b 带电最 。带电量小于b带电量 。 带电量大于方带电量 a 带电量小于 b 带电量 电荷依 b 所形成电场的电场线分布图，以下说法中正确的是（ 6 带电粒了在电场中偏转的轨迹方程 由 x = V.t 和歹二匕/二卫冬，可得 y = -^L-X\其轨迹为抛物线。 ° 2 2mdvl 2md 吭 7 粒了离开偏转电场时的速度方向的延长线必过偏转电场的屮点 由 tan^ = -^ 和『=卫冬 可推得 y = 'tan° ,所以粒了可看作是从两板间的中点沿 mdv^ Imdv^ 2 直线射出的。 【练习】 第 I 章静电场第 01 节电荷及其守恒定律 第 02 节库仑定律 03 节电场强度 1. 有两个完全相同的带电绝缘金属球 A、B,分别带有电荷 M QZ1 = 6.4x 10-9 C,Q=-3.2x 1 O'9 C,让两绝缘 金属 小球接触，在接触过程中，电了如何转移并转移多少库仑？此后，小球 A、B 各带电多少库仑？ 2. 有三个和同的绝缘金属小球 A、B、C,其中小球 A 带有 3x10 叱的正电荷，小球 B 带有・2xl0 叱 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 电荷址分别为多少？ 例 在电场屮某点用+q 测得场强 E,当撤去+q 而放入一 q/2 时，则该点的场强 （） A. 大小为 E/2,方向和 E 相同 B. 大小为 E/2,方向和 E 相反 C. 大小为 E,方向和 E 相同 D. 人小为 E,方向和 E 相反 例（2001 年上海肓考理科综合试题）法拉第首先提出用电场线形彖生动地描绘电场，图 1-3-10 所示为点、 图 1-3-10 第 1 章静电场第 04 节 电势能和电势 9. 电场中某点 4 的电势为 10V,另一点 B 的电势为・ 5V,将一电荷量为 Q = -2x 10'9C 的电荷从 A 点 移到 3 点时，电场力做的功为多少？这个功是正功还是负功？ 8. 一带电粒了从电场中的 A 点运动到 B 点，径迹如图 1 -3-19 屮虚 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 8 点的场强 D.粒子的速度不断减小 3. 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 球电荷最为 Q, B 球质最为 m、电荷最为 q, 0=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. 4. 如图 1—3—21 所示，A 为带正电 Q 的金屈板，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 0 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. 图 1 一 3—19 图 1—2—14 10. 将带电荷量为 lxlO_8C 的电荷，从无限远处移到电场中的 A 点，耍克服电场力做功 1>