高中物理(粤教版)选修3-1第1章电场章末知识整合课时检.docx

金版新学案】2014-2015学年高中物理 第1章电场 章末知识整合课时检测粤教版选修3-1章末知识卷合网络篇电荷、电荷守恒定律•元电荷代一l. 6X1OT9 C库仑定律F=R^^(A=9. 0X109、. mVC2)I适应条件：真空中点电荷（基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用「定义：放人电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度（比值法定义）电场强度 —— 电场性一质[e=下 （定义式）适用所有情况）q1公式1 e=¥（适用匀强电场） aE=W（决定式.适用点电荷）v广h正电荷受力方向；单位：、（、,「/!11；叠加：遵循平行四边形定则电描述电场的强弱、方向«始于正电荷■,终于负电荷（或无穷远）;不封闭、不相交线沿电场线方向电势降低（并且是降得最快的方向，垂直于等势面?不是电荷的运动轨迹基本性电电场力做功只与电荷始末位罡南美.与路径无关（与重力做功类似）电场能的性质% = —P为电势为零的点 q电势差:Uab =中八一 %，U= E&（匀强电场）电场力做功：W[\b = qUiB = q（中八一中后）=EpA — E^r等势面：面上各点电势相等；特点：与电场线相互垂直均造：由两块:皮此靠近又相互绝绫的导体啊成心」12=袅定义式）,平行板电容器工=洽（决定式）।电容 □4 Md.:单位1 F=13。

^F=10-- pF示液器V的奥妙垂直电场线方向匀速直线运动」-=小沿电场线方向做初速度为零的匀孔速直■次运打，•廿1『UJHLha -加速电场:口U：= -7- t2静电与新技术专题篇专题一对电场性质的描述一一“力”的描述电场强度三个公式的比较公式物理意义引入过程适用范围F E=- q是电场强度大小的定义式F与q成正比，E与F、q无关，反映某点电场力的性质适用干-切电场，q为试探电荷的电荷量（续上表）E=是真空中点电荷电场强由E= F和库仑定律导出q真空中Q为场源电荷的电Qk ~ r度的决定式W旦 何事UE= 一 d是匀强电场中电场强度的决定式由F=Eq和W= qU导出匀强电场在一个等边三角形ABC顶点B C处各放一个点电荷时,测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行沿B指向C如图所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况是（）A.大小仍为E,方向由A指向BB.大小仍为E,方向由B指向A Ec.大小变为2，方向未变D.无法确定解析：由点电荷电场强度的性质可知，B、C处点电荷在A点电场强度方向分别沿 BA AC连线方向，又根据矢量的分解与合成知道，B、C处点电荷在 A点产生的电场强度的大小均为E,方向分别为B指向A,由A指向C,拿走C处电荷后，只剩下 B处点电荷的电场，故选项 B正 确.答案：B专题二对电场性质的描述一一“能”的描述电场强度、电势、电势差的比较名称 电场强度 电势 电势差描述电场力做功的本领物理描述电场力的性质描述电场能的性质意义定义式FE=一 qW（））=- qIIWabUab= q标矢性矢量，方向为放在电场 中的正电荷的受力方向标量，有正负，正负只表小大小标量，有正负，正负只表示A B两点电势的高低决定因素E由电场本身的性质决/E,与试探电柚尢关电势由电场本身决定，与试探电柚尢关，大小与参考点的选取有美，有相对性.由电场本身和两点的电 势决7E,与试探电柚尢 关，与参考点的选取无 关联系匀强电场中 U AB =Ed(d为A、B两点间沿电场强度方向上的距离 )；电势 沿电场强度的方向降低最快；U AB = A—())B; ^Vab = Epa — Epb=qU AB如图所示，平行金属带电极板A B间可看成匀强电场,2场强 E= 1.2 X 10 V/m,极板间距离d= 5 cm,电场中C和D分别到A B两板距离均为0.5 cm , B板接地.求:(：(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？2(2)将点电荷q = 2X 10C从C匀速移到D时外力做多少功？解析：由于B板接地，则B板电势。

0.又因人、B板间的电场为匀强电场，根据公式U= Ed可计算出C、D两点与B板的电势差.从而可计算出 C D两点的电势.再根据 WCD =qUCD易计算出将q从C匀速移至D时电场力所做的功等于外力做功的多少.(1)因正极板接地，板间各点电势均小于零，则 U BD、Ucd均大于零，由u= Ed得U BD = EdBD =1.2 x 102 X0.5 x 10 2 V = 0.6 V又 U BD = （））B— 4 D,且 4 B= 0,所以（））D= —0.6 V由于 d CB = 5 cm — 0.5 cm = 4.5 cm = 4.5 x 10m,所以 UCB=_ EdBD =-1.2 X 102X4.5X10 2 V=-5.4 V.又 U CB =B, （f） B=0,得（f） C= — 5.4 V.所以 U CD =d= - 5.4 V — （ — 0.6 V）=-4.8 V.(2)将点电荷从C匀速移到D时，外力对电荷做了正功，其值和电场力做功相等W外=| qUCD |=|2x 10 -2X（-4.8）| J =9.6 x 10 一2 J.答案：（1） 4 C= - 5.4 V （））D= - 0.6 V , U CD =-4.8 V(2) W外=9.6X 10 2 J专题三电场强度的求解1. E= 适用于一切电场，q为试探电荷的电荷量，E与F、q无关.Q2. E=k 2是真空中点电荷电场强度的决定式，真空中 Q为场源电荷的电荷量，由 Q和r共r同决定.3. E= U是匀强电场中电场强度的决定式，只适用于匀强电场，d是沿电场线方向的距离.d9 ― ...如图所不，在真空中的 O点放一点电荷 Q= 1.0 X 10 C,直线MN!过O点,10OM勺距离r= 0.3 m, M点放一点电荷q=-2X 10 C,求:QG)0(1)求q在M点受到的作用力 (2)M点的场强(3)拿走q后M点的场强⑷M、N场强哪点大?解析:根据题意，Q是形成电场的电荷,q为试探电荷.Qq根据库仑定律： Fm = k「29= 1.0 X 10 X1.0 109 1.0 10100.328Nl= 1.0 X 10 N方向：沿OM旨向O一81.0 10 8(2)m点的场强 Em1 0M 10-10 N/C= 100 N/C方向：沿OM连线背离(3)拿走M后场强不变EMFm 1.0 10一8q = 16 10一10 N/C=100 N/C方向：沿OM连线背离Q⑷根据公式E= k 2可知:r因为rN >rM ,所以m点的场强 EM 大于n点的场强En答案：(1)1.0 X 10-8 N 方向沿 OM旨向 O (2)100 N/C方向沿OM1线背离O (3)100 N/C 方向沿OM1线背离O (4) EM > ENQ和初、末位置的电势差 U专题四电场力做功的特点及计算方法1 .电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与电荷的电荷量有关；沿着等势面移动电荷，电场力不做功.2 .电场力做功的计算方法⑴WAB = qU AB (普遍适用)(2)W=qElcos 0 (适用于匀强电场)⑶ WAB = 一 △ Ep = EPA - EPB (从能量角度求解)4 4) W| + W非电=△ Ek (由动能定理求解)期幽将电荷量为6X 10-6的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功3x10-5 J,再将该电荷从 B移动到C点，电场力做了1.2 X 10 5 J的功，则该电荷从A移到B,再从B移到C的过程中，电势能改变了多少?解析：解法一:A、C两点的电势差:Uac =wab wbCAB BC3 105 1.2 1056 10一6V= 3 VA EP = _ Wac =所以电势能的变化量—qU AC =6X 10 6X3 J =1.8 x 10 5 J即电荷的电势能增加WBC ) = 1.8 x 10 5解法二：△ EP = _ WaC = _ qU AC = - ( WaB答案:1.8 x 10"5 J专题五 带电粒子在电场中运动1 .带电粒子在电场中运动时重力的处理(1)基本粒子：如电子、质子、 “粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑 重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力.2 .带点粒子在电场中加速(1)处理方法：利用动能定理(2)适用范围：任何电场3 .带电粒子在匀强电场中偏转(1)条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场(V0E )(2)处理方法：类平抛运动①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t= ~v0②沿电场方向，做初速度为0的匀加速直线运动加速度a= — = ^=m hi4md能飞出平行板的时间离开平行板的偏移量 at--离开平行板的偏转角qUlmz)c)d缈梦如图所示，离子发生器发射出一束质量为m电荷量为q的离子，从静止经加速电压U 1加速后，获得速度 V。

并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压 U 2作用后，以速度v离开电场.已知平行板长为 L,两板间距离为d,(重力忽略不计)求：占5占⑴V0的大小.(2)离子在偏转电场中运动的时间t.(3)离子在偏转电场中受到的电场力的大小F.(4)离子在偏转电场中的加速度.(5)离子在离开偏转电场时的竖直速度 vy .(6)离子在离开偏转电场时的速度 v的大小.(7)离子在离开偏转电场时的竖直偏移量 y.(8)离子离开偏转电场时的偏转角0的正切值tan 0 .解析：（1）不管加速电场是不是匀强电场W= qU都适用，所以由动能定理得： qUimv2,（2）由于偏转电场是匀强电场，所以离子做类平抛运动，即垂直电场方向为速度为V0的匀速运动，平行电场方向为初速度为零的匀加速直线运动.所以在垂直电场方向:U2 qU2i ' F=Eq= VF qU2m= md .VU-2-L—q—(5) y=at= d ,2mU1(6)v4qd2U：+qL2U22md2Ui221 2qU^_L2m L2一⑺y =2at =2 md 2qU〔 = 4dU〔（和带电粒子q，m无关，只取决于加速电场和偏转电场）.Vy U2L(8)tan=v0 。