北京市海淀区2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义
静电场基础知识
电荷和电荷守恒定律 电场 电场力的性质 场强E=F/q 矢量 电场线 匀强电场E=U/d 真空中点电荷的电场E=KQ/r2 电场能的性质 电势：φ =ε/q 标量 等势面 电势差：UAB=UA—UB=Δε/q =wAB /q 电场力 F=E·q（任何电场）F=Kq1q2/r2(真空中点电荷) 电势能：ε=Qφ ΔεAB=qUAB 电场力的功 W=qUAB=ΔεAB 做功与路径无关 带电粒子在电场中运动 平衡 直线加速 偏转 电场中的导体 静电感应 静电平衡 电容器 电容：C=Q/U 知识网络 力的性质
电荷守恒 和库仑定律
1、两种电荷
2、电荷守恒定律
3、元电荷、点电荷和净电荷- 4、库仑定律（法国）
5、两个完全相同的带电金属球相碰，电荷先中和，后平分。（接触带电）
基础训练
1.A关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷 B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
2.A如图所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是( )
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年度考试复习讲义系列
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动 B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动 D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 3.A关于对元电荷的理解，下列说法正确的是( ) A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子
C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D.元电荷是带电荷量最小的带电粒子 4.A关于库仑定律的公式FkQ1Q2，下列说法中正确的是( 2r)
A.当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0 B.当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞ C.当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了
D.当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
5.B两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F.现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为( ) A.
1F 2B.
3F 8C.
1F 4D.
1F 86.B如图所示，两根细线拴着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线中的拉力分别是TA、TB，现在使A、B带同种电荷，此时上、下细线受力分别为TA′、TB′，则( ) A.TA′=TA，TB′>TB B.TA′=TA，TB′ m1m2D.一定同时满足q1=q2，m1=m2 典型例题 例1、电子m1＝9.1×10 31 kg， 质子m2＝1.67×10 27 kg，求：静电力和万有引力的比值 例2、在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？ 例3、已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用哪些方法 A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B．将小球B的质量增加到原来的8倍 C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍 例4、（与力学综合的问题） 已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，d 带电量分别为-2Q与-Q。现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向 运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时 mBg － － 2 -2Q B -Q 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2。有下列说法：①E1=E2> E0，p1=p2> p0 ②E1=E2= E0，p1=p2= p0 ③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 ④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是（ ） A．②④ B．②③ C．①④ D．③④ 电场和电场强度 1、电场：电荷间相互作用的媒介物 2、电场强度（场强E，矢量） 3、点电荷的场强 4、物理意义-电场强度E——是描述电场的力的性质的物理量 5、电场的叠加 基础训练 1.A下列说法中，正确的是( A.由公式E ) F 知，电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成q 正比，与电荷的电荷量成反比 EB F知，电场中某点的场强方向，就是置于该点的电荷所受电场力的方向 qFC.在公式E中，F是电荷q所受的电场力，E是电荷q产生的电场的场强 qB.由公式ED.由F=qE可知，电荷q所受电场力的大小，与电荷的电荷量成正比，与电荷所在处的场强大小成正比 2.A下列关于点电荷的场强公式EkEA EC Q的几种不同的理解，不正确的是( 2r ) A.在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比 B.当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0 C.点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷Q D.以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强相等 3.A电场中a、b、c三点的电场强度分别为Ea5NNN、Eb4、Ec1，那么这三点的电场强度由强CCC到弱的顺序是( ) A.a、b、c B.b、c、a C.c、a、b D.a、c、b 4.B在电场中某点放人电荷量为q的正电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电荷量q′=-2q的负电荷时，测得场强为E′，则有( ) A.E′=E，方向与E相反 B.E′=2E，方向与E相同 C.E1E，方向与E相同 2 B. D.E′=E，方向与E相同 ) 5.B真空中两个等量异种点电荷电荷量的数值均为q，相距r，两点电荷连线中点处场强为( A.0 2kq r2C. 4kq r2D. 8kq r26.B如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是( ) A.这个电场是匀强电场 B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec C.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Ec>Eb>Ed D.a、b、d三点的场强方向相同 3 年度考试复习讲义系列 典型例题 例5、图中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。 例6、 如图，在x轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点处的合场强方向。 电场 线 1、电场线（法拉第） 2、常见的电场线形状 孤立点电荷周围的电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 + 匀强电场 点电荷与带电平 － － － － 3、电场线的特点 4、匀强电场 基础训练 1.A下列关于电场线的说法中，不正确的是( ) A.电场线是电场中实际存在的线 B.在复杂电场中的电场线是可以相交的 C.沿电场线方向，场强必定越来越小 D.电场线越密的地方.同一试探电荷所受的电场力越大 2.A把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放，不计重力，下列说法正确的是( ) A.该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动 B.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合 C.点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致 D.点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致 3.A在如下图所示的电场中的P点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是 图中的( ) 4 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 4.B如图甲所示，AB是一点电荷电场中的电场线，乙是放在电场线上a、b处检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系图象，由此可判定( ) A.场源是正电荷，位置在A侧 C.场源是负电荷，位置在A侧 B.场源是正电荷，位置在B侧 D.场源是负电荷，位置在B侧 5.A如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两点的场强，则( ) A.A、B两点的场强方向相同 B.因为电场线从A指向B，所以EA>EB C.A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA=EB D.不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小关系不能确定 6.B如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，则可判定( ) A.点电荷一定带正电 B.点电荷一定带负电 C.点电荷一定在A的左侧 D.点电荷一定在B的右侧 7.B图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是( ) 8.B一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则( ) A.粒子带正电 C.A点的场强大于B点场强 B.粒子加速度逐渐减小 D.粒子的速度不断减小 9.B如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为+q和-q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向右的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线被拉紧.则当两小球均处于平衡时的可能位置是下图中的哪几个 ( ) 10.B上题中，上下两根绝缘细线张力的大小分别为( A.T1=2mg,T2B.T1>2mg，T2 ) C.T1>2mg，T2D.T1=2mg，T2(mg)2(qE)2 (mg)2(qE)2 (mg)2(qE)2 (mg)2(qE)2 典型例题 例7、如图所示，在等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由A 点沿直线移到O点，再沿直线由O点移到c点。在该过程中，检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变？其电势能又如何改变？ c + a O － 针对训练 1．处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是（ ） 5 年度考试复习讲义系列 2．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（ ） A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电 B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电 C．若粒子是从B运动到A，则其加速度减小 D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小 4．在图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是 ①带电小球有可能做匀速率圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小（ ） A．② B．①② C．①②③ D．①②④ 5．在一高为h的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E，且qE= 2 mg，如图所示，求： （1）小球经多长时间落地？ （2）小球落地时的速度． 能的性质 电势能和电势和电势差 1、电势能（ε标量 焦耳 J ） 2、电势 3、电势由电场本身性质决定 概念辨析 沿电场线方向移动正电荷，电势能减小 沿电场线方向移动负电荷，电势能增加 正电荷的电场中，电势为正，负电荷的电场中，电势为负 正电荷的电场中，正的检验电荷电势能为正，负的检验电荷电势能为负 负电荷的电场中，正的检验电荷电势能为负，负的检验电荷电势能为正 只在电场力的作用下，正电荷顺着电场线运动，由高电势向低电势 只在电场力的作用下，负电荷逆着电场线运动，由低电势向高电势 比较5J和－7J的大小，理解标量负号的意义。 4、电势差 基础训练 1.A下列说法中，正确的是( ) A.电场强度和电势差都是矢量 B.电势为零的地方，电场强度也一定为零 C.某两点的电势差为零，把电荷从这两点中的一点移到另一点，电场力做功一定为零 6 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 D.由公式UW可知，电场中某两点间的电势差与电场力做的功成正比，与电荷的电荷量成反比 q2.A下列说法中，正确的是( ) A.把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 3.A下列说法中，正确的是( ) A.沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B.沿着电场线的方向电势一定越来越低 C.匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D.匀强电场中，各点的电势一定相等 4.B如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是( ) A.若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减少 B.若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增加 C.若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加 D.若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动,电势能减少 5.B如图所示为负点电荷电场中的一条电场线，a、b为电场线上的两点.设a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb、a、b两点的电势分别为φa、φb，则下列说法中正确的是( ) A.Ea>Eb，φa>φb B.Ea A.在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大 B.在电场中某一点，若放人电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大 C.在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能 D.在负的点电荷电场中的任一点,负检验电荷具有的电势能一定大于正检验电荷具有的电势能 8.B正电荷在电场中沿某一电场线从A到B，此过程中可能出现的是( ) A.电场力的大小不断变化 B.电场力的大小保持不变 C.电荷克服电场力做功 D.电荷的电势能不断减少 9.B如图所示，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则可判定( ) A.粒子带负电 B.粒子的电势能不断减少 C.粒子的动能不断减少 D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 10.C图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是( ) A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的 B.a点的电势比b点的电势高 C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 D.a点的电场强度比b点的电场强度大 典型例题 例8：将电量为q＝－2×10 8 C的点电荷从零电场中点S移动到M点要克服电场力做功4×108 J，求M点的电 － 势＝？。若再从M点移动到N点，电场力又做正功14×108 J，求N点电势＝？ － 7 年度考试复习讲义系列 例9：电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位。1ev就是电势差为1V的两点间移动一个元电荷电场力所做的 －－ 功。1ev＝1.6×1019C×1V＝1.6×1019 J，把一个二价正离子从大地移动到电场中的A点，w＝6ev，求：UA＝？ 例10、 如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为φA=10V和φC=2V，则B点的电势是B A.一定等于6V B.一定低于6V C.一定高于6V D.无法确定 【例11】 已知ΔABC处于匀强电场中。将一个带电量q= -2×10-6C的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功W1= -1.2×10-5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功W2= 6×10-6J。已知A点的电势φA=5V，则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在右图中画出通过A点的电场线。 等势面 1、等势面 2、常见等势面的形状 20 10 0 3、等势面的特点 4、等差等势面 5、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方） 6、匀强电场中，平行等长的线段两个端点间的电势差相等，即匀强电场中的电势均匀变化。 7、等量异种电荷 基础训练 1.A下列说法中，正确的是( ) 8V 0V －8V A.在正点电荷的电场中，离点电荷越近场强越大，电势越高 B.在负点电荷的电场中，离点电荷越近场强越小，电势越低 C.两个等量同种点电荷的连线的中垂面上，各点的电势都相等 D.两个等量异种点电荷的连线的中垂面上，各点的电势都相等 2.A下列说法中.不正确的是( ) A.电场中的两个电势不等的等势面一定不会相交 B.电场线一定与等势面垂直 C.把检验电荷从电场中的a点移到b点电场力做功为零，则电荷一定在等势面上移动 D把检验电荷从电场中的a点移到b点电场力做功为零，则a、b两点一定在同一等势面上 3.A若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任一段时间内( ) A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 8 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 4.A如图所示，在O点置一点电荷Q，以O为圆心作一圆现将一电荷q从A分别移到圆上的B、C、D三点，则电场力做功最多的过程是( ) A.移到B的过程 B.移到C的过程 C.移到D的过程 D.三个过程一样多 5.B在电场中有一球形等势面，若球面内空间有一点N，球面外空间有一点M，则关于M、N两点的电势φM、φN及电场强度EM、EN的关系，下列说法中正确的是( ) A.φM一定大于φN，EM一定小于EN B.φM一定小于φM，EM一定大于EN C.φM、φN一定不相等，EM一定大于EN D.φM、φN一定不相等，EM一定小于EN 6.B有两个带电小球的带电荷量分别为+q、-q，固定在一长度为L的绝缘杆的两端，置于场强为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点，且垂直于杆的轴转过180°，在此过程中电场力做功为( ) A.零 B.qEL C.2qEL D.πqEL 7.B如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点为d的一点，C点为连线中垂线距A点也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是( ) A.EB>EA>EC B.EA>EB>EC C.UA=UC>UB D.UB=UC>UA 8.B如图所示.用绝缘细线悬挂一个带正电的小球，置于水平向右的匀强电场中，将小球从最低点A无初速释放，当小球通过B点时具有速度v，则这一过程中( ) A.小球的重力势能增加 B.小球的电势能减少 C.增加的重力势能等于减少的电势能 D.增加的重力势能小于减少的电势能 9.B在以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点相同的物理量是( ) A.电场强度 B.同一电荷所受电场力 C.电势 D.同一电荷具有的电势能 10.B如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知( ) A.粒子带负电 B.粒子的速度变大 C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变大 电势差与电场强度的关系 1、公式的推导 2、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。 3、场强的三种求法 基础训练 1.A下列单位中，是电场强度单位的是( ) A.牛／库 B.伏·米 C.伏／米 D.焦／库 2.A关于匀强电场中电势差与场强的关系，正确的说法是( ) A.在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大 B.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积 C.电势减小的方向，必定是场强的方向 D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等 3.A下列关于匀强电场的说法中，正确的是( ) A.匀强电场中，场强处处相等，电势也处处相等 B.匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势都不相等 C.匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面 D.在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线，直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比 9 年度考试复习讲义系列 4.A关于场强的三个公式:①EFkQU；②E2；③E的适用范围,下列说法中正确的是( drq) A.三个公式都只能在真空中适用 B.公式②只能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用 C.公式②和⑧只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用 D.公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷的电场，公式③只适用于匀强电场 5.B如图所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为10v，则与A板相距1cm的C点的场强为( ) A.1000V／m B.500V／m C.250V／m D.200V／m 6.B在上题中，如果A板接地，则C点的电势为( ) A.2V B.-2V C.8V D.-8V 7.B如图所示，匀强电场场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场线夹角为а,则A与B两点间的电势差为( ) A.Ed B.Edcosа C.Edsinа D.Edtanа 8.B如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面过a、b两点的等势面电势分别为φa=5V，φC=3V那么a、c连线的中点B的电势φb为( ) A.φb=4V B.φb>4V C.φb<4v D.上述情况都有可能 9.B如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示比较A、B两点电势的高低和场强大小可知( ) A.φA>φB B.φA<φB C.EA>EB D.EA 典型例题 例题1、.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V，φB =3 V，φC=-3 V，由此可得D点的电势φD=_______ V. 例题2、.有两个带电小球m1与m2，分别带电+Q1和+Q2，在绝缘光滑水平面上，沿同一直线相向运动，当它们相距r时，速率分别为v1与v2，电势能为E，在整个运动过程中（不相碰）电势能的最大值为多少? 例题3、.如图所示，小平板车B静止在光滑水平面上，一可以忽略大小的小物块A静止在小车B的左端，已知物块A的质量为m，电荷量为+Q；小车B的质量为M，电荷量为-Q，上表面绝缘，长度足够长；A、B间的动摩擦因数为μ，A、B间的库仑力不计，A、B始终都处在场强大小为E、方向水平向左的匀强电场中.在t=0时刻物块A受到一大小为I，方向水平向右的冲量作用开始向小车B的右端滑行.求： （1）物块A的最终速度大小； （2）物块A距小车B左端的最大距离. 10 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 电容器 1.电容器 2.电容 3.平行板电容器的电容-C4.两种不同变化 5. 电容器与恒定电流相联系 s 4kd基础训练 1.A下列关于电容器的说法中，正确的是( ) A.电容越大的电容器，带电荷量也一定越多 B.电容器不带电时，其电容为零 C.两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大 D.电容器的电容与电容器是否带电无关 2.A对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大，电容将增大 B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大 3.A对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是( ) 4.A某电解电容器上标有“25v470μF”的字样，对此，下述说法中正确的是( ) A.此电容器只能在直流25v以下电压才能正常工作 B.此电容器必须在直流25v的电压时才能正常工作 C.当工作电压是直流25v时，电容才是470μF D.这种电容器使用时，必须考虑电容器的两根引线的极性 5.B平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C现将两极板间距离减小，则引起变化的情况是( ) A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小 6.B上题中，如果电容器充电平衡后与电源断开.将两板间距离减小，引起变化情况是( ) A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小 7.B如图所示的电路中，电容器的两极板始终和电源相连，若将两极板间的距离增大，电路中将出现的情况是( ) A.有电流流动，方向从a顺时针流向b B.有电流流动，方向从b逆时针流向a C.无电流流动 D.无法判断 8.B电容器两极板间电压一定，若正极板不动，将负极板远离正极板移动，则极板间某一给定的点与负极板间的电势差将( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.以上结论均有可能 9.B在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地.若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变小的结论的依据是( ) A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大 D.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小 11 年度考试复习讲义系列 10.B如图所示，电源A的电压为6V,电源B的电压为8V，当开关S从A转到B时(电容器的电容为2μF)，通过电流计的电荷量为( ) -6-6 A.4×10C B.12×10C -6-C.16×10C D.28×106C 典型例题 【例4】 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合； ②充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？ A.上移上极板M B.上移下极板N C.左移上极板M D.把下极板N接地 【例5】 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是CS，其中常量ε=9.0×d10-12Fm-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60mm。只要电容变化达0.25pF，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？ 【例6】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，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能。若负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置（ ） A U变小，E不变 B E变大，W变大 C U变小，W不变 D U不变，W不变 【例7】 如图电路中，C22C1，R22R1，忽略电源电阻，下列说法正确的是（ ） ①开关K处于断开状态，电容C2的电量大于C1的电量；②开关处于断开状态，电容 C1的电量大于C2的电量；③开关处于接通状态，电容C2的电量大于C1的电量；④开 关处于接通状态，电容C1的电量大于C2的电量。 A.① B.④ C.①③ D.②④ 【例8】如图所示，四个定值电阻的阻值相同都为R，开关K闭合时，有一质量为m带电量为q的小球静止于平行板电容器板间的中点O。现在把开关K断开，此小球向一个极板运动，并与此极板相碰，碰撞时无机械能损失，碰撞后小球恰能运动到另一极板处，设两极板间的距离为d，电源内阻不计，试计算：⑴电源电动势ε。⑵小球和电容器一个极板碰撞后所带的电量q。 C1 R2 K R1 C2 E R3C K E R2C R 1R4 C OC 电场中的导体 1、金属导体的特征 2．静电感应现象 3．静电平衡状态 4．处于静电平衡状态导体的性质 (1)导体内部的场强处处为零。 12 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 (2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。 (3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。 (4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。图是孤立导体周围的等势面和电场线形状。 (5)地球是个大导体，静电平衡状态的地球以及跟它相连的导体都是等势体。 (6)孤立导体表面的电荷分布特点：在孤立导体表面，向外突出的地方电荷较密，比较平坦的地方电荷较疏，向里凹进的地方电荷最疏。因而导体尖端电荷面密度较大致使该处场强较大，从而可能使得空气被电离成导体而发生尖端放电现象。夜间看到的高压电线周围笼罩着的一层绿色光晕(电晕)就是一种微弱的尖端放电形式。尖端放电致使高压线及高压电极上电荷的丢失，因此，凡对地有高压的导体(或两个相互有高压的导体)，其表面都应尽量光滑。避雷针即利用尖端放电的道理制成的。 5、静电屏蔽 6．静电的防止和利用 基础训练 1.A如图所示，将一个导体棒靠近一个带正电的验电器的金属小球，发现验电器张角逐步减小，由此可断定导体原来一定( ) A.带正电 B.带负电C.不带电 D.无法确定 2.B如图所示，接地金属球A的半径为R，球外有一个带电荷量为Q，到球心O的距离为r的点电荷.则该点电荷在球心O处产生的场强大小等于( ) A.kC.0 QQk r2R2 B.k QQk r2R2QD.k2 r 3.B一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆MN，如图所示则金属球上感应电荷所产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小Ea、Eb、Ec的大小关系为( ) A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec 4.B如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点.当导体P处于静电平衡状态时( ) A.a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea>Eb B.Ea、Eb的大小关系Ea=Eb=0 C.感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′>Eb′ D.感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′=Eb′ 5.B如图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰).下列说法中正确的是( ) A.B端的感应电荷越来越多 B.导体内场强越来越大 C.导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强 D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等 6.C如图，在两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点.在达到静电平衡后，各点的电势分别为φ1、φ2、φ3、φ4，则( ) A.φ4>φ3>φ2>φ1 B.φ4=φ3>φ2=φ1 C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.φ4=φ3<φ2=φ1 典型例题 例1、图1-27中平行金属板A、B间距离为6厘米，电势差保持为300伏，将一块3厘米厚的矩形空腔导体放入A、B之间，它的左侧面P与A平行正对且离A板1厘米。则A、B两板正中央一点C的电势因此而发生怎样的变化？ 13 年度考试复习讲义系列 A．变为零； B．仍为150伏； C．升高50伏； D．降低50伏。 带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在匀强电场中的加速 φ 【例1】 如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有U0 小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左 o 极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是（ ） T/2 T 3T/2 2T A.从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 -B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 UC.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上 2.带电粒子在匀强电场中的偏转 规律 ①、速度规律 t vxv0vyatqELqULmv0mdv0 v0 m，q tanθ y θ vt vyvxqUL 2dmv0②、位移规律 xv0t y12qULat222dmv0vy2 tanyqUL 2x2dmv0③、角度规律 qUL 2vxdmv0yqUL tan2x2dmv0tantan α ＝ 2 tan β 速度反向延长平分水平位移就象从水平位移的中点发出来一样 3、重力忽略与否 忽略重力――电子、质子、离子等微观的带电粒子 不忽略重力――尘埃、液滴、小球等 4、示波器和示波管 示波管的原理图 5、带电物体在电场力和重力共同作用下的运动。 【例2】 已知如图，水平放置的平行金属板间有匀强电场。一根长l的绝缘细绳一端固定在O点，另一端系有质量为m并带有一定电荷的小球。小球原来静止在C点。当给小球一个水平冲量后，它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动。若将两板间的电压增大为原来的3倍，求：要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动，至少要给小球多大的水平冲量？在这种情况下，在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大？ 14 - + 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 【例3】 已知如图，匀强电场方向水平向右，场强E=1.5×106V/m，丝线长l=40cm，上端系于O点，下端系质 － 量为m=1.0×104kg，带电量为q=+4.9×10-10C的小球，将小球从最低点A由静止释放， θθ 求：（1）小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角多大？（2）摆动过程中小球的最大 速度是多大？ 静电场单元训练 一、选择题(每小题3分，共30分) 1.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷，得到试探电荷所受的电场力的关系如图所示，则( ) A.EA>EB B.EA B.由U=Ed可知，匀强电场中E恒定，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 C.场强为零的地方，电势不一定为零 D.无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力作正功，它一定从电势能大的地方移动到电势能小的地方 4.如图所示，两个带电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2的小球，以等长的丝线悬挂于一点，下列情况正确的是( ) A.若m1=m2，q1≠q2，则а=β B.若m1=m2，q1>q2，则а>β C.若m1=m2，q1 B.4kqQ d2 C.2qQ Cd D.qQ Cd6.如图所示，在水平放置的光滑金属板正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘，带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)，自左以初速度v0在金属板上向右运动，在运动的过程中( ) A.小球先减速运动，后加速运动 B.小球一直做匀速直线运动 C.小球受到电场力的冲量为零 D.小球受到的电场力做功为零 7.一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子的混合体初速度均为零，经同一电场加速后，在另一匀强电场偏转后到达荧光屏，下列说法正确的是( ) 15 年度考试复习讲义系列 A.到达荧光屏的时间不同 B.到达荧光屏的同一位置 C.到达荧光屏的位置不同 D.到达荧光屏的动能不同 8.如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电粒子从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中粒子的( ) A.动能和电势能都减少，重力势能增加 B.动能和重力势能都增加，电势能减少 C.动能减少，重力势能和电势能都增加 D.动能不变，重力势能增加，电势能减少 9.如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S台上后，静电计指针张开—个角度.下述哪些做法可使指针张角增大( )A.使A、B两板靠近些B.使A、B两板正对面积错开些C.断开S后，使B板向右平移拉开些D.断开S后，使A、B正对面积错开些 10.如图所示，xOy坐标系中，将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时，需克服电场力做功W；若从a点移至x轴上c点时，也需克服电场力做功W那么关于此空间存在的静电场可能是( )A.存在电场强度方向沿y轴负方向的匀强电场B.存在电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场C.处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D.处于第Ⅳ象限某一位置的负点电荷形成的电场 二、填空题(每空2分，共20分) 11.两个完全相同的带电小球，它们的电荷量之比为5:1，在一定距离时，相互作用力为F1，如果把它们互相接触后，再放在各自原来的位置上，此时作用力变为F2，则F1和F2之比为_______ 12.如图所示，A、B为负点电荷电场中一条电场线上的两点，则这两点的场强大小关系是EA_______EB，这两点电势高低的关系是φA_______φB，负电荷置于A点和B点时具有的电势能的大小关系是WA_______WB.(填“>”、“<”或“=”) -13.如图所示，A、B两球用等长的绝缘线悬挂在水平的支架上，A球带2×108C的正电荷，B球带与A球等量的负电荷两悬点相距3cm，在外加水平方向的匀强电场作用下，两球都在各自的悬点正下方保持静止状态，则该匀强电场的方向为水平向_______，场强大小为_______N／C(静电力常量k=9.0×109N·m2／C2) 14.а粒子(氦原子核)和质子以相同的速度垂直于电场线进入两平行极板间的匀强电场，设它 们都能飞出电场，则它们通过该电场的过程中，侧向位移之比yа:yH=_______，偏转角的正切之比tanφа:tanφH=_______. 15.A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，由静止开始运动.已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a.经过一段时间后，B的加速度为 1a，此时A、B间的距离应为_______已知此时B的4速度为v，则在此过程中电势能的减少量为_______ 三、计算题(每小题10分，共50分) -16.在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×109C，直线MN过O点，OM=30cm，M点 -放有一点电荷q=-2×1010C，如图所示.求:(1)M点的场强大小；(2)若M点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少? 17.真空中有两个点电荷，当它们间的距离为r时，相互作用的静电力大小为F；若把它们间的距离增加0.1m，则相互作用的静电力大小减为 1F，求它们间原来的距离r 916 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 18.一个带电质点的带电荷量为3×109C的正电荷，逆着电场方向从A点移动到B点的过程中外力做功为6×10 -5 J，带电质点的动能增加了4.5×105J，求A、B两点间的电势差UAB. 19.如图所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d，带电粒子的电荷量为q，质量为m，粒子以速度v从两极板中央处水平飞入两极板间，当两板上不加电压时，粒子恰从下板的边缘飞出.现给AB加上一电压，则粒子恰好从上极板边缘飞出求:(1)两极板间所加电压U；(2)金属板的长度L 20.如图所示.静止在光滑水平面上，已经充电的平行板电容器的极板间距为d，在板上有个小孔，电容器固定在一绝缘底座上，总质量为M，有一个质量为m的带正电铅丸对准小孔 - - 水平向左运动(重力不计).铅丸进入电容器后，距左边最小距离为过的距离. 1d，求此时电容器已移2 17 年度考试复习讲义系列 恒定电流基础知识 知识网络 基本概念和定律 1、电流 2、电流强度 补充：电流的微观表达式 已知：粒子电量q 导体截面积s 粒子定向移动的速率v 粒子体密度（单位体积的粒子的个数）n 推导： IqsvtnqInqsv tt对于金属导体有I=nqvS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率， 约10 -5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。 3、欧姆定律 4、电阻定律:R ls基础训练 1.A根据电阻定律，电阻率RS对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率( L) A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定 2.A关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ) A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的 1 3B.金属的电阻率随温度的升高而增大 C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 3.B若考虑温度对灯丝电阻率的影响，一个小灯泡接入电路后，其伏安特性曲线应是下图中的( ) 18 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 4.B两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞台起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为( ) A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:l 5.B如图所示，P为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在A、B之间时，测得它的电阻为R，若将它按图乙的方式接在A、B之间时.这时的电阻应是( ) A.R B.2R C.3R D.4R 6.A下列叙述正确的是( ) A.导体中电荷运动就形成电流 B.电流是矢量 C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零 D.只有自由电子的定向移动才能形成电流 6.A形成持续电流的条件是( ) A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压 C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷 7.A某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A 8.A对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是( ) A.由IU，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 RB.由U=IR,对一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 C.由RU，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 I1，则导体甲与2D.对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 9.B导体甲的电阻是导体乙的电阻的4倍，加在导体甲的两端的电压是加在导体乙两端的电压的 导体乙中的电流之比为( ) A.8:1 B.1:8 C.2:1 D.1:2 10.B一定值电阻，通过2C的电荷量时，消耗的电能是8J，若在相同时间内通过4C的电荷量，那么电阻两端的电压和消耗的电能分别为( ) A.4V，16J B.8V，16J C.4V，32J D.8V，32J 电功和电热 1、电功和电功率 2、电热和热功率（焦耳定律） 3、纯电阻电路 4、非纯电阻电路 5、对于电动机 6、关于用电器的额定值问题 基础训练 1.A关于电功，下列说法中正确的有( ) A.电功的实质是电场力所做的功 B.电功是电能转化为其他形式能量的量度 C.电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等 2.A一灯泡标有“220V100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( A.灯泡的实际功率为50W B.灯泡的实际功率为25W 19 ) 年度考试复习讲义系列 1 21D.通过灯泡的电流为额定工作电流的 4C.通过灯泡的电流为额定工作电流的 3.B用电器两端电压220V，这意味着( ) A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量 C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W D.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J 4.BA、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则PA:PB:PC为( ) A.1:1:1 B.1:2:2 C.2:1:1 D.1:4:4 5.A有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是( ) A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮 B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗 U2C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据P，电灯变亮 RU2D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据P，电灯变暗 R6.B输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压为U，则用户得到的功率为( A.P ) P2B.P()r UU2C.P r D.(P2)r U7.A一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内( ) A.电炉和电动机产生的热量相同 B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C.电炉两端电压小于电动机两端电压 D.电炉和电动机两端电压相等 8.A对于连入电路的不同灯泡，亮度大的灯泡是( ) A.通过的电流大的灯泡 B.两端电压大的灯泡 C.电阻大的灯泡 D.消耗电功率大的灯泡 典型例题 例1、下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2 之间的函数关系的是以下哪个图象 o o o 2 U2 UU2 U2 A. B. C. D. 例2、 某电动机，电压U1=10V时带不动负载，不转动，电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？ 20 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 例3、某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取 2 g=10m/s）. 例4、来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细 -19 柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。 串并联电路、电表的改装 1、串联 2、并联 3、分压器 4、电源的串联和并联 典型例题 【例1】 已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？ L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 R R R L2 A. B. C. D. 【例2】 实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU 3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。求：（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流U1 U2 为0.16A？（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？ 6V 【例3】 图为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线 A.① B.② C.③ D.④ 21 年度考试复习讲义系列 电路的简化 1、原则 2、方法 3、电路中有关电容器的计算。 （1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等。 （2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。 （3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。 如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 R1 R3 典型例题 【例4】 已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法： A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1 【例5】已知如图，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V，A端为正C=2μF，为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C，应将R4的阻值调节到多大？ R2 C C C R1 R2 R3 R4 + － A U B 【例6】如图所示的电路中，4个电阻的阻值均为R，E为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d.在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m，电量为q的带电小球.当电键K闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O上.现把电键打开，带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷. 电表的改装 1、电流表原理和主要参数 电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻；满偏电流Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg 2、电流表改装成电压表 22 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n＝压原理，需串联的电阻值R联的电阻值越大。 3、电流表改装成电流表 U，则根据分UgURRg(n1)Rg，故量程扩大的倍数越高，串Ug方法：并联一个分流电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n＝ I，则根据Ig并联电路的分流原理，需要并联的电阻值RIgIRRgRgn1，故量程扩大的倍 数越高，并联电阻值越小。 需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流Ig和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。 典型例题 【例7】、一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为 Ω的电阻。 【例8】如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则 安培表A1的读数 安培表A2的读数； 安培表A1的偏转角 安培表A2的偏转角； 伏特表V1的读数 伏特表V2的读数； 伏特表V1的偏转角 伏特表V2的偏转角； 伏安法——电阻的测量 电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法，除此以外，还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等. 伏安法测电阻的电路选择 1．伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示） 2．实验电路（电流表内外接法）的选择 RxRV＞，一般选电流表的内接法。 RARxRxRV（2）若＜，一般选电流表外接法。 RARx（1）若 基础训练 1.A在做《测定金属的电阻率》的实验中，能够直接测量出的物理量是( ) A.金属丝的横截面积 B.金属丝的长度 C.金属丝的直径 D.金属丝两端的电压 E.金属丝的电阻 F.金属丝的电阻率 2.B在《测定金属的电阻率》实验中，正确选用电路后，所测得的金属的电阻率比真实值( A.大 B.小 C.相同 D.都有可能 3.B在做《测定金属的电阻率》的实验时，下列操作中正确的有( ) A.若金属丝是漆包线，就用火烧去表面的漆，轻轻抹去灰尘后再测量直径 23 ) 年度考试复习讲义系列 B.因为金属丝的电阻很小，为了减小误差，用伏安法测电阻时应采用电流表内接法 C.接通电源后，要过一段时间，等电压、电流稳定后再进行读数 D.电路串联滑动变阻器是为了能多测几组电压、电流值，以减小实验中的偶然误差 4.B关于准确到0.01mm的螺旋测微器的说法中，正确的是( ) A.若读数以mm为单位，小数点后应是两位 B.精密螺纹的螺距为0.1mm C.精密螺纹每旋转一周，测微螺杆前进或后退1mm D.可动刻度上，每一小格表示0.01mm 5.B螺旋测微器又叫千分尺，其精度为0.01mm.用它测一金属丝的直径，如图所示的示数是______.若另制一个螺旋测微器，使其精度提高到0.005mm，可以采取的办法是________________________________________________ 答案:2.330；要使其精度提高到0.005mm，可将其可动刻度分为100格 滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点 2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 基础训练 1.A在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，采用电流表外接法的原因是( A.小灯泡的电阻比电流表的内阻小得多 B.小灯泡的电阻比电压表的内阻小得多 C.小灯泡的电阻比电流表的内阻大得多 D.小灯泡的电阻比电压表的内阻大得多 2.A通过《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验，可以归纳出( ) A.只有小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大 B.只有小灯泡的灯丝电阻率随温度的升高而增大 C.金属的电阻率随温度的升高而增大 D.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大 3.A在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，从U-I图线中可以得出( A.灯泡的电阻是恒定不变的 B.灯泡的电阻随它两端的电压增大而减小 C.小灯泡的电阻随它两端的电压增大而增大 D.小灯泡的电阻是变化的.但没有一定的规律 4.A小灯泡的电阻随它两端的电压升高而变大的直接原因是( ) A.小灯泡两端的电压越太，通过它的电流也越太 B.小灯泡两端的电压越大，它的电功率也越大 C.小灯泡两端的电压越大，它发的光就越强 D.小灯泡两端的电压越大，灯丝的温度就越高 ) ) 典型例题 【例9】用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约5 Ω，额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A，内阻0.2 Ω）；电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）；电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）；电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）；滑动变阻器R0（0~50 Ω），蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线. 为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图. 24 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 【例10】某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下： A．待测电流表A1（量程0.6A）； B．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ） C．电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）； D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω） E．定值电阻R2（阻值5Ω） F．电源E（电动势4V） G．电键S及导线若干 （1）电压表应选用_____________； （2）画出实验电路图； （3）如测得电压表读数V，电流表读数I，则电流表A1内阻表达式为：RA = ____。 闭合电路欧姆定律 1、电源 2、电动势 3、外电路和内电路 4、闭合电路欧姆定律 5、路端电压跟负载的关系 6、U外～I的图象 7、输出功率的最大值 8、 电动势和内阻的测量 + + V 1 － －V 2 + 探针 － 基础训练 1.A在闭合电路中，下列叙述正确的是( ) A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 B.当外电路断开时，路端电压等于零 C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于 rD.当外电阻增大时，路端电压也增大 2.B关于电源电动势的说法，正确的是( ) A.在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V B.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大 C.无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变 D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 3.A单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于( ) A.电流的大小，且与电流的平方成正比 B.电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比 C.路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比 D.各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比 4.B如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时( ) A.UAB增大 B.UAB减小 C.IR增大 D.IR减小 5.A如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=6V，Uad=0，Ucd=6V，由此可判定( ) A.L1和L2的灯丝都烧断了 B.L1的灯丝烧断了 C.L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路 6.A如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是( ) A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2 B.电动势E1=E2.内阻r1>r2 25 年度考试复习讲义系列 C电动势E1>E2，内阻r1 典型例题 【例1】已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。 R2 R1 【例2】 电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω．当电键S接位置1时，电1 R1 流表的示数为0.20A．那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值 2 R2 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A A 【例3】 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端 L1 L2 时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是 A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 L3 C.ΔU1<ΔU2 D.ΔU1>ΔU2 V2 V1 【例4】 如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值 电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。 例5：.滑动变阻器的两种特殊接法。 a b 在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视： ⑴右图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位 A1 A A2 置时外电阻最大，总电流最小。所以电流表A的示数先减小后增大；可以证明：A1的示数一直减小，而A2的示数一直增大。 ⑵右图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过 RX 程中，总电阻逐渐减小；总电流I逐渐增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX也逐渐增 / 大（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I 先减小后增 IX 大、 a b 【例6】.黑盒问题。如图所示，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6Ω的电阻，每 / Ir 只电阻都直接与接线柱相连。测得Rab=6Ω，Rac=Rad=10Ω。Rbc=Rbd=Rcd=4Ω，试画出黑盒内的电路。 a c a c 9、电路故障问题的分类解析 （1）常见的故障现象 b d b d （2）检查电路故障的常用方法 （3）常见故障电路问题的分类解析 10Ω 5Ω c b R1 R2 典型例题 【例7】在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另 外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是： 6Va F26 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 A．直流10V挡； B．直流0.5A挡； C．直流2.5V挡； D．欧姆挡。 【例8】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示： A1示数A2示数V1示数V2示数序号 （A） （A） （V） （V） 1 0.60 0.30 2.40 1.20 2 0.44 0.32 2.56 0.48 将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。 ①电路中E，r分别为电源的电动势和内阻，R1，R2，R3为定值电阻，在这五个物 理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算） 。 ②由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是 。 = 【例9】如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是： R2 R1 （A）R1断路 （B）R2断路（C）R3短路 （D）R4短路 A R3 R4 L1 L2 恒定电流单元训练 一、选择题(每小题4分，共40分) 1.一根均匀的电阻丝其电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值仍为R的是( ) A.当长度不变，横截面积增大一倍时 B.当横截面积不变，长度增大一倍时 C.长度和横截面半径都增大一倍时 D.长度和横截面积都缩小一半时 2.电池甲、乙、丙、丁的电动势都为6V，内电阻依次为1Ω、2Ω、3Ω、4Ω，要使R=2Ω的电阻得到最大功率，应该用哪一电池与R连成一简单电路( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 3.电源的电动势和内电阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法正确的是( ) A.电源的路端电压一定逐渐变小 B.电源的输出功率一定逐渐变小 C.电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D.电源的供电效率一定逐渐变小 4.要使一个电压表的量程变大，可采用的方法是( ) A.并联一个阻值较大的电阻 B.把原有的分流电阻换成阻值较大的电阻 C.再串联一个阻值适当的分压电阻 D.在原有的分压电阻上并联一个适当的电阻 5.在如图所示的电路中，电容器C的上极板带正电，为了使该极板仍带正电且电荷量增大，下列办法中可以采用的是( ) A.增大R1,其他电阻不变 C.增大R3，其他电阻不变 B.增大R2，其他电阻不变 D增大R4，其他电阻不变 6.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表的示数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将( ) A.小于4V B.等于4V C.大于4V小于8V D.等于或大于8V 7.如图所示，A、B为相同的两个灯泡，均发光，当变阻器的滑片P向D端滑动时.则( ) A.A灯变亮，B灯变暗 B.A灯变暗，B灯变亮 C.A、B灯均变亮 D.A、B灯均变暗 27 年度考试复习讲义系列 8.如图所示，R1=R3，R2=R4，R1 9.如图所示电路，开关S合上后，灯泡A、B均正常发光.当电路中某元件发生断路故障后，灯泡A变亮，灯泡B变暗.由此可知，发生断路的元件是( ) A.R1 B.R2 C.R3 D.R4 10.如图所示电路，开关S原来断开，现将S合上，则A、B两点的电势UA、UB与S断开时相比( ) A.UA升高，UB降低 B.UA降低，UB升高 C.都升高 D.都降低 二、填空题(每空2分，共20分) 11.一台电动机的额定电压是110V，电阻是0.4Ω，在正常工作时，通过的电流为50A，则每秒钟内电流做的功为______J，电动机每秒钟输出的机械能是______J. 12.三个电源电动势E相同，内阻r1>r2>r3，现使其中一个电源对外电阻R=r2供电，要想R的功率最大.应选电源的内阻应为______ 13.一电流表内阻Rg=1kΩ，满偏电流Ig=100μA，要把它改装成量程为3V的电压表，应串联一个阻值R1=______Ω；要把它改装成量程为0.6A的电流表，应并联一阻值R2=______Ω的电阻. 14.如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I的变化图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I的变化图线，A、B两点的横坐标都是2A，那么I=2A时电源输出功率为_______，外电阻为______. 15.如图所示是一个较复杂电路中的一部分电路，其中R1=1Ω，R2=6Ω，R3=2Ω，I1=0.1A，I2=0.2A，则流过电流表A的电流大小是______A，方向是由_____点流到______点. 三、计算题(每小题8分，共40分) 16.如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103℃)时会自动断开.S2是一个自动温控开关，当温度低于约70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻R1=R2=500Ω，加热电阻丝R3=50Ω，两灯电阻不计. (1)根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程) (2)简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗? (3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的功率之比. 17.如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V.当S断开时，电流表的示数，I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A求开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率. 18.如图所示，有一盏灯L，当通过0.3A电流时达到其额定功率1.8W滑动变阻器的最大电阻为3Ω，电路两端电压为12V.当滑动变阻器滑动头滑到P点时，该电灯正常发光，求:(1)滑动头在P点时，PB间的阻值为多少?(2)此时滑动变阻器消耗的功率为多少? 28 2011-2012学年度高二年级物理上学期期末复习讲义 19.如图所示，R2=3Ω，电压表读数为2V，电流表读数为 4A，某段电路发生故障后，两表3的读数变为4.5V和1.5A，求:(1)电路中哪一部分发生了故障?是何故障?(2)R1、R2阻值各是多少?(3)电源电动势E和内电阻r各是多少?(两表均为理想电表) 20.如图所示电路中，电源电动势E=10V，内电阻不计，电阻R1=14Ω，R2=6.0Ω，R3=2.0Ω，R4=8.0Ω，R5=10Ω，电容器的电容C=2μF，求:(1)电容器所带的电荷量.并说明电容器哪个极板带正电.(2)若R1突然断路，将有多少电荷量通过R5? 29 年度考试复习讲义系列 带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动 【例1】 一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。 【例2】质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大， 求运动过程中小球的最大加速度和最大速度。 【例3】如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B。在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为ｍ、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中） 【例4】如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度d； （2）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t. 30 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容