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1、高二物理本章知识复习归纳 人教实验版 一. 本周教学内容:本章知识复习归纳1. 知识归纳总结2. 方法归纳总结(1)电场强度的计算方法 定义公式:E;适用于任何电场,E与F、q无关,E的方向规定为正电荷受到电场力的方向。 点电荷场强公式:E=说明:a. 电场中某点的电场强度的大小与形成电场的电荷电量有关,而与场电荷的电性无关,而电场中各点场强方向由场电荷电性决定。b. 由定义式知:电场力F=qE,即电荷在电场中所受的电场力的大小由电场和电荷共同决定;电场力的方向由场强方向和电荷电性决定:正电荷受电场力方向与场强方向一致,负电荷受电场力方向与场强方向相反。c. 如果空间几个电场叠加,则空间某点的
2、电场强度为各电场在该点电场强度的矢量和,应据矢量合成法则平行四边形定则合成;当各场强方向在同一直线上时,选定正方向后作代数运算合成。(2)电场力做功的计算方法 根据电势能的变化与电场力做功的关系计算:电场力做多少功,电势能就减少多少,其它形式的能增加多少。 应用公式W=qUAB计算。a. 正负号运算法:符号规定是:所移动的电荷若为正电荷,q取正值;若为负电荷,q取负值;若移动过程的始点电势A,高于终点电势B,UAB取正值;若始点电势A,低于终点电势B,UAB取负值。b. 绝对值运算法:公式中的q和UAB都取绝对值,即公式变为 W=qUAB。正、负功判断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势
3、较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功)。(3)电场中电势高低的判断方法常用的方法有以下三种: 据电场线的方向:电场线方向由高电势指向低电势。 由UAB=,将WAB和q带符号代入,据UAB的正负判断A、B两点电势的高低:当UAB0时,AB;当UAB0时,AB,故B项错。由于AB,故正电荷在A点的电势能大,而负电荷在B点的电势能大,因此C项正确,也可假设负电荷由A移到B,则该过程中电场力向左与运动方向相反,故电场力做负功,电势能增加。负电荷在电场中所受电场力的方向与该点场强的方向相反,故D项错。答案:C例2
4、如图所示,带正电的小球靠近不带电的金属导体AB的A端,由于静电感应,导体A端出现负电荷,B端出现正电荷,关于导体AB感应起电的说法正确的是( )A. 用手接触一下导体的A端,导体将带正电荷B. 用手接触一下导体AB的中部,导体仍不带电C. 用手接触一下导体的任何部位,导体将带负电D. 用手接触导体AB后,只要带正电小球不移走,AB不可能带电解析:导体AB处在带正电小球的电场中,处于静电平衡状态后,导体AB各处电势相等,且AB地。当用手接触导体AB任何位置时,负电荷由电势低的大地流向电势高的AB,故导体AB都将带上负电荷,所以答案是C。答案:C点评:静电感应过程中,当两导体短接时,据两导体电势的
5、高低确定电荷移动的方向,从而确定导体的带电情况:(1)原来静止的正电荷由高电势移向低电势,负电荷由低电势移向高电势 (2)一般我们以大地或无穷远为电势零点。因此一般正电荷的电场中各点的电势大于零,负电荷的电场中各点的电势小于零。例3 真空中有一均匀电场,方向沿Ox正方向,若质量为m、电量为q的一带电微粒从O点以初速度v0沿Oy方向进入电场,经t时间到达A点,此时速度大小也为v0,方向沿Ox轴正方向,如图所示。求:(1)从O点到A点的时间t;(2)该匀强电场的电场强度E及OA连线与Ox轴的夹角;(3)若设O点为零势点,则A点电势为多大?解析:由于带电微粒到达A点时,在Oy方向上的速度已减小到零,
6、因此带电粒子除受到沿Ox方向的电场力外,还受到Oy反向的重力。根据力的独立作用原理及运动的独立性原理,微粒在Ox方向上做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度为;在Oy方向上做初速度为v0的上抛运动。由于电场方向是沿Ox正向,则A点电势应比O点低,已知O点电势为零,则A点电势应为负值。(1)设微粒从O点到A点的运动时间为t,即为微粒做上抛运动分运动的时间,则:t=。(2)在Ox方向上,到达A点的速度为v0,则:v0=at=.,qE=mg,E=设在Ox方向的位移为x, 则:x=设在Oy方向上的位移,即上抛最大高度为y,则:y=,tan=1 =45(3)根据U=Ed,又 d=x=,E= E=, O点
7、和A点的电势差为:UOA=又 UOA=OA,A=例4 如图所示,在彼此平行的A、B、C三块金属板与电源相接,B、A间相距为d1,电压为U1;B、C间相距为d2,电压为U2,且U1U2。一个电子(电量为e,质量为m)从紧靠A极板处由静止释放,经过电压U1加速后沿直线从B极板中央小孔进入B、C极板问,不计重力。试求:(1)电子在B、C板之间前进的距离L;(2)电子往复运动的周期。解析:(1)电子在平行极板A、B间受电场力加速,在B、C板间克服电场力作用减速。由动能和电势能守恒可知eU1一e=0,在B、C板之间前进距离L=。(2)电子先在A、B板间加速,在B、C板间减速直至速度为零,然后在B、C板间
8、反向加速,在A、B板间反向减速,直至停止;然后又加速,减速做往复运动。电子在A、B两板间和B、C两板间的加速度分别为a1=,a2=运动时间分别为:t1=d1t2=.。电子往复运动的周期为 T=2(t1+t2)=2(+)例5 如图所示为示波器的部分构造,真空室中电极K连续不断地发射电子(初速不计),经过电压为U0的加速电场后,由小孔C沿水平金属板A、B间的中心轴线射入两板间,板长为l,两板相距为d,电子穿过两板后,打在荧光屏上,屏到两板边缘的距离为L,A、B间不加电压时,电子打在荧光屏的中点O,屏上a、b两点到O点的距离均为。若在 A、B两板间加上变化的电压,在每个电子通过极板的极短时间内,电场
9、可视为恒定的。现要求t=0时,进入两板间的电子打在屏上的a点,然后在时间T1内亮点匀速上移到b点,在屏上形成一条竖直亮线,亮点到b点后又立即跳回到a点,以后不断重复这一过程。设电子的电荷量为e,质量为m。(1)求出A、B间所加电压的最大值。(2)写出加在A,B两板间电压U与时间t的关系式。(3)画出U一t图像。解析:(1)设电子经加速电场加速后速度大小为v0,根据动能定理:eU0=,v0=,设电子在偏转电场中运动时间为t1,侧移量为y1,则:l=v0t1,y1=,则:y1=,设电子打在荧光屏上的侧移量为y,则=,y=y1=,当y=时,Um=(2)依题意得:亮点移动速度v= T为偏转电压变化的周
10、期,则U=(vt)=(t)(3)U一t图像如图所示。【模拟试题】一. 选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分)1. 如图所示,空心导体上方有一靠近的带正电的带电体,当一个重力不计的正电荷以速度v0水平飞人空心导体内时,电荷将做( )A. 向上偏转的类似平抛运动 B. 向下偏转的类似平抛运动C. 匀速直线运动 D. 变速直线运动2. 如图中A、B都是装在绝缘柄上的导体,A带正电后靠近B发生静电感应,若取地球电势为零,则( )A. 导体B上任意一点电势都为零B. 导体B上任意一点电势都为正C. 导体B上任意一点电势都为负D. 导体B上右边电势为正,左边电势为负3. 如图所示,平行板电容器电容为C,带电量为Q,板间距离为d,今在两板正中央d2处放一电荷q,则它受到的电场力大小为( )A. B. C. D. 4. 如图所示,一个正检验电荷q在正点电荷Q的电场中,沿着某一条电场线向右运动,已知它经过M点的加速度是经过N点时加速度的2倍,则( )A. 它经过M点时的速度是经过N点时的2倍B. 它经过N点时的速度是经过M点时的速度的倍C. MQ之间的距离是NQ之间