2019-2020人教版物理选修3-1教师文档含习题：第一章 第7节 静电现象的应用 Word版含解析
第7节静电现象的应用
1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。
2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。
一、静电平衡状态下导体的电场
1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。
2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原
电场叠加，使导体内部各点的合电场□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。
3．静电平衡状态下导体的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05处处为零。
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。
二、静电平衡导体上电荷的分布
1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。
2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。
三、尖端放电和静电屏蔽
续表
家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？
提示：
若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。
(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。( )
(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。( )
(3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。( )
(4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。( )
(5)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。( )
提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
课堂任务 静电平衡状态下导体的电场
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：如图甲所示，导体中的电子为什么向左运动？
提示：自由电子带负电，受力与外部电场的电场强度E0方向相反。
活动2：如图乙所示，导体内部向左运动的自由电子为什么少了？E′是什么？
提示：随着自由电子的定向移动，在导体AB面和CD面上分别聚积了越来越多的负电荷和正电荷，使得两面上聚积的电荷在两面间产生的电场的场强E′越来越大，E0、E′的叠加使得导体内部的合场强越来越小；自由电子受到的电场力越来越小，能向左运动的自由电子越来越少，E′指的是导体AB面和CD 面上的感应电荷在导体内部产生的电场的场强。
活动3：图丙说明了什么？
提示：当E′大小等于E0时，导体内的合场强E＝0，自由电子受到的合力为零，自由电子便不能再向左做定向移动，达到静电平衡状态。
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)静电平衡的实质：金属导体放到场强为E0的电场中，导体中的自由电子在电场力作用下定向移动，导致导体一侧聚集负电荷，而另一侧聚集正电荷，感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小。当感应电荷继续增加，合场强逐渐减小，直到合场强为零时，自由电荷的定向移动停止。
(2)对静电平衡的三点理解
①静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动。
②金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。
③导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E0与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零，E′＝－E0。
(3)处于静电平衡状态下导体的电场
①导体内部的场强处处为零。
②导体是一个等势体，导体表面是等势面。
③导体表面处的场强方向与导体表面垂直。
(4)地球是等势体
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们常常选大地做零电势点的一个原因。
例1 长为L 的导体棒原来不带电，现将一电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图所示。当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于________，方向________。
(1)导体内合场强等于多少？
提示：导体内合场强为零。
(2)点电荷的电场强度如何计算？
提示：点电荷的电场强度E ＝k Q r 2。
[规范解答] 导体棒在点电荷＋q 产生的电场中发生静电感应，左端表面出现负电荷，右端表面出现正电荷。棒内任何一点都有两个电场，即外电场(＋q 在该点形成的电场E 0)和附加电场(棒上感应电荷在该点形成的电场E ′)。达到静电平衡时棒内的电场为0，即E ′＝E 0。题中
所求的即为E ′，于是我们通过上述等式转化为求E 0。棒的中点到＋q 的距
离为r ＝R ＋L 2，于是E ′＝E 0＝kq ? ??
??R ＋L 22，E ′和E 0的方向相反，即方向向左。 [完美答案] kq
? ??
??R ＋L 22 向左
达到静电平衡状态的导体，内部的场强为零，我们可以通过外加电场(如果已知)来推知感应电荷的场强。
[变式训练1]如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后()
A．a端的电势比b端的高
B．b端的电势比d点的低
C．a端的电势不一定比d点的低
D．杆内c处场强的方向由c指向b
答案B
解析首先画出电场线(如图所示)，
沿电场线方向电势降低，b端电势比d点低，B正确；金属杆ab在静电平衡后是一个等势体，a端电势等于b端电势，也比d点低，A、C均错误；静电平衡后的导体内部场强为零，D错误。
课堂任务静电屏蔽
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：如图甲，C为仅在上端开有小孔的空心金属球，使验电器B和C球带电，验电器A不带电。用绝缘杆一端连接的金属小球D跟C的外部接触，再跟A的金属球接触，观察到A的箔片张开，说明什么？
提示：C的外表面有电荷。
活动2：如图乙，实验装置与图甲中的完全相同，不过让D在C的内表面接触，然后再跟A的金属球接触，观察到A的箔片闭合，说明什么？
提示：C的内表面没有电荷。
活动3：由活动1、2，关于空腔导体内表面与外表面的电荷分布，你能得出什么结论？空腔导体内部电场有什么特点？
提示：空腔导体的电荷分布在外表面，内表面没有电荷。由静电平衡可知，壳壁内的电场为零，又内表面没有电荷，故导体内空腔里的电场也处处为零。
活动4：图丙和图丁是什么现象？说明了什么问题？
提示：图丙中验电器感应起电，金属箔张开，图乙外面的金属罩照样有感应电荷，但是由于验电器在金属罩内，被屏蔽了，验电器不带电，金属箔不张开。
活动5：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)静电屏蔽实质
静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零。
(2)静电屏蔽的两种情况——静电外屏蔽、静电内屏蔽
续表
(3)静电屏蔽的应用和防止
①应用：为了防止外界信号的干扰，静电屏蔽被广泛地应用于科学技术工作中。许多电子仪器外面都套着金属罩；通讯电缆外面包着一层铅皮；高压带电作业人员穿金属网衣；又如电话线从高压线下经过，为了防止高压线对电话线的影响，在高压线与电话线之间装一金属网等，这些都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。
②防止：静电屏蔽也可带来不利的影响。如通讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致飞船和地面控制中心的通信联络
暂时中断。
下列说法正确的有()
A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向
B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向
C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变
D．A和B的位置都不变
提示：小球A是否偏转，取决于小球A是否受电场力的作用，即取决于小
球A所在位置是否有电场。
[规范解答]带正电的小球A放在不带电的空心金属球C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电。因此，金属空心球C外壳和带电小球B 带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向，而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，因此A球不受B球电场的影响而保持竖直位置不变，故B正确。
[完美答案]B
静电屏蔽问题的分析方法
静电屏蔽的本质是静电感应，从现象上看为导体处于静电平衡状态，因此，分析此类问题的依据是静电平衡的特点，另外再结合场强、电势以及电场线的概念和特点。
[变式训练2](多选)如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()
A．导体腔内任意点的电场强度
B．导体腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量
D．导体空腔内表面的电荷量
答案ABD
解析因空腔导体处于静电平衡状态，故导体腔内无电场，即空腔内任意点的电场强度等于零，A正确；因空腔导体的外壳接地，则导体腔内任意点的电势为零，B正确；因Q带正电，故根据静电感应可知，空腔导体外表面带负电，内表面不带电，C错误，D正确。
A组：合格性水平训练
1．(静电屏蔽)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．小鸟停在高压输电线上会被电死
C．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
D．打雷时呆在汽车里比呆在木屋里要危险
答案C
解析电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，A错误。小鸟的两只脚之间的距离很小，两只脚之间的电压也很小，不会对小鸟造成危害，B错误。因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，C正确。汽车的金属车身会起到静电屏蔽的作用，而木屋淋湿后容易导电，D错误。
2．(静电屏蔽)(多选)图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引()
答案AD
解析金属空腔不接地可屏蔽外部电场，接地可屏蔽内部电场，A、D正确。
3．(静电平衡)如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是()
答案C
解析金属盒由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反。C正确。
4.(静电平衡时导体上电荷的分布)(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器金属箔
片张开的是()
A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触
D．使验电器A靠近B
答案BCD
解析把C接触B的内壁，因为净电荷只分布在B的外表面上，所以不能使C带上电荷，所以，再移出C与A接触，无论操作多少次，都不能使A带电，故A错误；用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触，因为净电荷分布在B的外表面上，所以能使C带上电荷，C与A接触时A能带电，使金属箔片张开，所以B正确；用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触后三者组成新的等势体，电荷将转移到A，使金属箔片张开，所以C正确；使验电器A靠近B，A将因为静电感应而带电，使金属箔片张开，所以D正确。
5.(静电平衡)(多选)图中是一块宽大的接地金属板的截面，在板的右侧面附近的P点有一带＋q的固定的点电荷，当金属板处于静电平衡状态时，下列说法正确的是()
A．板的右侧面上分布有负的感应电荷，而左侧面上没有感应电荷
B．感应电荷在板内任何一点的电场强度方向都指向P点
C．在板内离P点最近的一点场强最大
D．接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势
答案ABD
解析金属板与大地连接组成一个大导体，靠近正点电荷的金属板的右侧面上感应出负电荷，大地远处感应出等量的正电荷，达到静电平衡状态，即金属板处于静电平衡状态时，板的右侧面上分布有负的感应电荷，而左侧面上没有感应电荷，A正确；由于＋q靠近金属板，当金属板处于静电平衡状态后，内部场强处处为零，在板内＋q产生的电场强度与感应电荷产生的电场强度等大反向，＋q产生的电场强度方向从P点指向板内的点，故感应场强的方向从板内的点指向P点，故B正确；由以上分析可知，金属板内部场强处处为零，故C错误；处于静电平衡的金属板是个等势体，接地时板上各点电势等于地电势，接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势，故D正确。
6.(综合)如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，
(1)比较A端和B端电势的高低；
(2)比较A点和B点场强大小；
(3)比较A、B端外表面场强大小；
(4)若A端接地，AB导体带什么电？
(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？
答案见解析
解析(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB。
(2)A点和B点场强均为零，E A＝E B＝0。
(3)根据电场线分布可知A端电场线较密，E A′>E B′。
(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB 流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关。
(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和。
B组：等级性水平训练
7．(静电平衡)如图所示，在球壳内部球心放置电荷量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是()
A．A、B两点场强均为零
B．E A>E B>E C
C．A、B、C三点的电势φA＝φB>φC
D．A、B、C三点的电势φA>φB>φC
答案D
解析＋Q在球壳内外表面感应出等量的异号电荷，且均匀分布。画出这时候的电场线，在球壳的内外的场强和没有球壳一样，靠近球心处的场强大、远离球心处的场强小，在球壳内部处于静电平衡，则场强为零，即B点场强为零，A 点场强不为零，故A、B错误；沿电场线电势降低，故A、B、C三点的电势φA>φB>φC，故C错误，D正确。
8.(静电屏蔽)如图所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做()
A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动
C．匀速直线运动D．变速直线运动
答案C
解析电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力。空心导体处于带正电的带电体附近，根据电场中导体的电荷分布特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C正确。
9.(静电平衡)(多选)如图所示，在两个等量异种点电荷A、B之间放一金属导体，a、b、d是三条带方向的线，c是金属导体内部一点。开关S处于断开状态，取无穷远处为电势零点。稳定后()
A．把一点电荷从线b上的一点移到线d上的一点，静电力一定做功
B．点电荷A、B在c点产生的合场强为0
C．线a不能表示电场线
D．闭合开关S，导线上可能无电流
答案CD
解析当把金属导体放在等量异种点电荷之间时，金属导体处于静电平衡状态，其内部场强为零，导体是等势体，当一点电荷从线b上的一点移到线d上的一点，静电力做功可能为零(两点均在金属导体表面)，故A错误；金属导体处于静电平衡状态，其内部合场强为零，并不是电荷A、B在c点产生的合场强为0，故B错误；由等量异种点电荷电场线的分布特点可知，线a不能表示电场线，故C正确；等量异种电荷中垂线上的电势为零，故金属导体的电势可能为零，即闭合开关S，导线上可能无电流，故D正确。
10.(静电平衡)已知如图所示带电导体表面的电场强度E A＝100 N/C，E B＝1 N/C，点电荷q在电场力的作用下第一次由A点由静止释放到无限远处；第二次由B点由静止释放到无限远处。两次初始的加速度大小之比a A∶a B＝________；两次的末速度大小之比v A∶v B＝________。
答案100∶11∶1
解析由F＝qE＝ma得：a A∶a B＝E A∶E B＝100∶1；由动能定理：qU＝1
2m v
2，
因A、B两处电势相等，所以由两点运动到无限远处电势差相同，所以两次运动的末动能相同，v A∶v B＝1∶1。
11．(综合)如图所示，一厚度不计的金属圆桶所带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内、外表面电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一电荷量q＝－2×10－6C的带电小球，桶内、外表面电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内、外表面电荷量又为多少？
答案(1)q
内＝0，q
外
＝＋4×10－6 C
(2)q内＝＋2×10－6 C，q外＝＋2×10－6 C
(3)q内＝0，q外＝＋2×10－6 C
(4)q内＝0，q外＝＋2×10－6 C
解析(1)电荷仅分布在外表面上，
q内＝0，q外＝＋4×10－6 C。
(2)由静电感应可知内表面感应出2×10－6 C的正电荷，相当于负电荷将等量的正电荷吸引到内壁，
由电荷守恒定律可知
q内＝＋2×10－6 C，q外＝Q－q内＝＋2×10－6 C。
(3)金属小球所带电荷与桶内表面电荷中和，桶内表面不带电，桶外表面所
带电荷不变，故q
内＝0，q
外
＝＋2×10－6 C。
(4)用手接触桶外表面时，桶外表面电荷被导入人体，桶外表面不带电，桶内表面所带电荷情况不变；再将小球从桶中取出，金属圆桶重新达到静电平衡，
电荷全部分布在外表面，内表面不带电，故q
内＝0，q
外
＝＋2×10－6 C。
(完整)高中物理选修31期末测试题及答案(2),推荐文档
高二物理第一学期选修 3-1 期末考试试卷 1.有一电场的电场线如图1 所示，场中A、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则[] A.E a＞E b U a＞U b B．E a＞E b U a＜U b C．E a＜E b U a＞U b D．E a＜E w b U a＜U b 2.图2 的电路中C 是平行板电容器，在S 先触1 后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[ ] A.平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变 3.如图3，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[] A．A、B、C 分别带什么性质的电荷B．A、B、C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C 中哪个电量最大D．A、B、C 中哪个电量最小 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图 4 所示，那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束D．问左飞行的负离子束 5.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m 的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5 所示，那么匀强电场的场强大小为[ ] A.最大值是mgtgθ／q B．最小值是mgsinθ／q C．唯一值是mgtgθ／q D．同一方向上，可有不同的值．
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第一章静电场 第1节电荷及其守恒定律 三种起电方式的区别和联系 摩擦起电感应起电接触起电 产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种 电荷，且电性与原带电体 “近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷原因 不同物质的原子核对核 外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到 带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中
物理选修3-5课后习题标准答案
物理选修3－5课后习题答案 冲量与动量 1.答案：0 详解:４*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。 2.答案：A 详解:因为二者动量都是正,于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大,因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B. 碰后A动量是2 kg?m/s据动量守恒,B动量是１0 ｋｇ?m/s．动量除以质量得到速度比。 3.答案：B 详解：因为A在B后方嘛,碰后A会减速,B会加速，于是A动量必然减小,根据动量守恒,C 不可能,B才对。 4.答案：BD 详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。 D说得很明确了，就是因为动量守恒,船必停。 5.答案：3５88Ｎ 详解:先算落地速度，从1．28米高度落地，根据自由落体公式,速度是5.0m/s (g取９.８）然后落地速度减为0,根据Ft =ｍ△ｖ，F = 3００0N。然后加上重力5８８N即可 6.答案：D 详解：冲量表征的是动量变化量。Ｄ就是按定义判断的。 A错,冲量和速度没什么关系。Ｂ错，力作用时间未知。Ｃ错,力作用时间和物体质量都未知。 7.答案:Ｄ 详解:重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0,有了皮筋，动量要过一会儿才减为０．动量改变量不少,也就是受到的冲量不变。这么看,只有D对。 8.答案：BD 详解:二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向,下降过程阻力和重力反向,于是上升过程加速度大,时间短,重力冲量小。比较速度改变量,因为回到抛出点速度必然小于初速度,于是上升过程改变量大,上升过程合外力冲量大。C项,重力方向不变，重力冲量方向也不变,都是竖直向下。D项空气阻力反向,于是冲量方向也是反向。 动量守恒定律及其应用 １. 答案:2.9m／s 详解,由系统动量守恒得:MＶ0-mｖ′＝mv于是V0可以算出是2.9m/s
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案 综合评估检测卷(一)静电场 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题至少一个答案正确) 1. 图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是() A．两点的场强等大、反向 B．P点电场更强 C．两点电势一样高 D．Q点的电势较低 答案： C 2．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度() A．一定增大B．一定减小 C．一定不变D．可能不变 解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝Q C可 知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确． 答案： B 3. 如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用E a、E b分别表示a、b 两点的场强大小，则() A．a、b两点场强方向相同 B．电场线从a指向b，所以E a＞E b C．电场线是直线，所以E a＝E b D．不知a、b附近的电场线分布，E a、E b大小不能确定
解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D. 答案：AD 4. 如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则() A．W1>W2φ1>φ2 B．W1
教科版物理选修31作业第2章第3节
第3节电阻的串联、并联及其应用1．串联电路的基本特点是： (1)电路中各处________相等，即________________． (2)总电压等于________________之和，即____________________________． (3)总电阻等于________________之和，即____________________________． 2．并联电路的基本特点是： (1)各电阻两端的________相等，即____________________________． (2)总电流等于各支路________之和，即________________________． (3)总电阻的倒数等于各支路电阻的________之和，即 ________________________________________． 3．电流表(表头)G的三个重要参数是________、________、________，这三个参数之间的关系符合欧姆定律，即____________________________． 4．利用串联电路的________原理，将电流表G________一只适当阻值的电阻R，就可以改装成一定量程的电压表V，若改装后的量程为U，则分压电阻R＝ ____________________________. 5．利用并联电路的________原理，将电流表G________一只适当阻值的电阻R，就可以改装成一定量程的电流表A，若改装后的量程为I，则分流电阻R＝ ________________________________.
【概念规律练】 知识点一串并联电路的特点 1．电阻R 1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则() A．电路中的电流为0.6 A B．电阻R2的阻值为20 Ω C．三只电阻两端的总电压为21 V D．电阻R3两端的电压为4 V 2．已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为() A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．2∶3∶6 D．6∶3∶2 知识点二电压表、电流表的改装 3．把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是() A．改装的原理是串联电阻有分压作用 B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了 C．改装后原电流表自身的电阻也增大了 D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变 4．有一个量程为0.5 A的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流，电流表的示数为0.4 A，若将该电流表的量程扩大为5 A，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻． 知识点三串并联电路特点的综合应用 5．一个T型电路如图1所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则() 图1 A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V 【方法技巧练】 一、用伏安法测电阻 6．用电流表和电压表测量电阻R x的阻值．如图2所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为mA，电压表示数为V；按照(b)图时，电流表示数为mA，电压表示数为V，比较这两次结果，正确的是()
人教版物理选修3-1-课后答案
第一章第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身 体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。其中， A 得到的电子数为8 1019 10 6.25101.610 n --= =??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中 的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也 没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这 是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电 2 q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电 4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248 B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152 (1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===??=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生 29 21.410/m s ?的加速度！） 3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为 q 、 q -，距离 为r ，则2 2kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2c q q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为 224B q q q q -+ ==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288 A B q q q q q F k k k F r r r ? '==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2 11232 F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力的 4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图 为a 、、a ，所以 作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别 2122q F F k a ==，2 222q F k a =。根据平行四边形定则， 合力沿对角线的连线向外，且 大小是21222cos 45q F F F k a =?+= 。由于对称性，每个电荷受到其他三 个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线 的连线向外。 5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平 衡，它的受力示意图见图1 － 7 。 静 电 斥 力 t a F m g θ= 5tan 12 θ= =， 又， 2 2t a n q F k m g r θ== ， 所以， 85.310q C -===? 3 q
高中物理选修3-1第一章c卷 测试题及答案 2
一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分) 1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向 B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 5.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电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E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 6．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71
教科版高中物理选修3-21-6
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作） 6自感日光灯 (时间：60分钟)
知识点一对自感系数的理解 1．一个线圈的电流在均匀增大，则这个线圈的()．A．自感系数也将均匀增大 B．自感电动势也将均匀增大 C．磁通量的变化率也将均匀增大 D．自感系数、自感电动势都不变 解析自感系数决定于线圈自身，自感电动势E＝L ΔI Δt. 答案 D 2．关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是()．A．线圈中产生的自感电动势越大，线圈的自感系数一定越大 B．线圈中电流变化越快，自感系数越大 C．线圈中电流为零时，自感系数也为零 D．线圈的自感系数是由线圈本身的几何尺寸及铁芯情况决定的量 解析线圈的自感系数由自感系数本身的物理意义确定，与线圈中是否有电流、线圈中存在电流时电流是否变化等因素无关． 答案 D 知识点二对自感现象的分析 3．如图1－6－8所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()． 图1－6－8
A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭 D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭 解析合上开关后，由于a灯和线圈相连后接在电路中，当电路中电流变化时，线圈对电流有阻碍作用，所以闭合开关后，b先亮，a后亮；断开开关后，a、b都要过一会再灭． 答案 C 图1－6－9 4.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图1－6－9所示．其道理是()．A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中的磁通量相互抵消 D．以上说法都不对 解析由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确． 答案 C
高中物理选修3-2测试题及答案
高中物理选修3-2测试题 第I 卷(选择题12小题 共 36分) 一选择题(本题包括12小题,每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中,有的只有一 个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的或不答的得0分) 1.关于电磁场理论,下列说法正确的是:( ) A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 2.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时:( ) A.速率相等 B.带电量相等 C.动量大小相等 D.质量相等 3.矩形线圈ABCD 位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( ) A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流 B.当导线中的电流I 逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流 C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流 D.当线圈以CD 为轴转动时,线圈中有感应电流 4.若在磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电情况是: ( ) A.正电 B.负电 C.不带电 D.无法确定 5.关于日光灯的工作原理下列说法正确的是: ( ) A. 启动器触片接通时,产生瞬时高压 B. 日光灯正常工作时,镇流器起降压限流以保证日光灯正常工作 C.日光灯正常工作时, 日光灯管的电压稳定在220V D.镇流器作用是将交流电变为直流电 6.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( ) A.线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一边都不切割磁感线 D.线所受到的磁场力不为零 B C D A I
教科版高中物理选修3-1高二物理
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 四川省什邡中学高二物理 《电磁学》综合训练题（一） 命题人：王树斌 班级： 姓名： 一、 选择题：（每小题4分，共48分） 1.两个完全相同的小球，带有同种电荷，带电量Q 1=5Q 2.当它们相距d(d>>球半径)时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,再让它们相距2d,则这时两球间的相互作用力为 ( ) A.209F B.920 F C.43F D.109 F 2.平行板电容器两极板分别与电池的两极相连,在两极板间的距离由d 逐渐增大到d ˊ的过程中,电容器的电容将 ( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.可能变大,也可能变小 3.两电阻并联时的功率之比为2:3,则将它们串联使用时的功率之比为 （ ） A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.9:4 4.照明电路两条输电线间的电压为U,每条输电线的电阻为r,电灯的总电阻为R.则输电线上消耗的功率为 ( ) A.r U 2 B.r U 22 C.22 2R rU D.22 )2(2r R rU 5.把两根同种材料制成的电阻丝甲、乙分别连在两个电路中,已知甲、乙长度之比和直径之比都为1:2,要使两电阻丝消耗的功率相同,则加在甲、乙电阻丝两端的电压之比为 ( ) A.1:1 B.2:1 C.2:2 D.2:1 7.如图所示,,当开关S 合上时,三个电表读数的变化情况是 ( ) A.V 变大,A 1变大,A 2变小 B.V 变小,A 1变大,A 2变小 C.V 变小,A 1变小,A 2变大 D.V 变大,A 1变小,A 2变大 8.轻质线圈悬挂在一条形磁铁的N 极附近,条形磁铁的轴线穿过线圈中心并与线圈 在同一平面内,如图所示.当线圈中通以顺时针方向的电流时,线圈将( ) A.转动,同时远离磁铁 B.转动,同时靠近磁铁 C.向左摆动 D.向右摆动 11.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的交流电动势e=102sin4πt 伏.下列说法中正 确的是 ( ) A.此交流电的频率是4π赫 B.当t=0时线圈平面与中性面垂直 C.此交流电的周期是0.5秒 D.当t=0.5秒时e 有最大值
最新高中物理选修31测试题及答案
高中物理选修3-1试题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48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,有选错或不答的得0分.) 1.某静电场的电场线分布如图,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P ?和Q ?,则（ ） A.P Q E E >，P Q ??< B.P Q E E <，P Q ??> C.P Q E E <，P Q ??< D.P Q E E >，P Q ??> 2.关于电势与电势能的说法正确的是( ) A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.则( ) A.M 带负电荷,N 带正电荷 B.M 在从O 点运动至b 点的过程中,动能不变 C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功 D.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等 4.下列说法正确的是( ) A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小. B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.一带电小球在匀强电场中在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内动量的变化量相同. 5.一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,ε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,ε变大 第1题图 Q P q +q +
物理选修光学试题及答案详解
物理选修光学试题及答案 详解 Prepared on 22 November 2020
光学单元测试一、选择题（每小题3分，共60分） 1 30°，则入射角等于（） °°°° 2．红光和紫光相比，（） A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速 度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两 束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则（） A．n a>n b B．n a
a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为t a、t b，则t a: t b等于（） （A）QQ’:PP’ （B）PP’:QQ’ （C）OP’:OQ’ （D）OQ’:OP’ 6．图示为一直角棱镜的横截面，? = ∠ ? = ∠60 , 90abc bac。一平行细光束从O 点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、 b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的（） 8．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（） Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大 Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大 Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大 9．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（） b c a o
物理选修课后习题答案
物理选修3-5课后习题答案 冲量与动量 1.答案：0 详解：4*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。 2.答案：A 详解：因为二者动量都是正，于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大，因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B. 碰后A动量是2 kg?m/s 据动量守恒，B动量是10 kg?m/s.动量除以质量得到速度比。 3.答案：B 详解：因为A在B后方嘛，碰后A会减速，B会加速，于是A动量必然减小，根据动量守恒，C不可能，B才对。 4.答案：BD 详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。 D说得很明确了，就是因为动量守恒，船必停。 5.答案：3588N 详解：先算落地速度，从1.28米高度落地，根据自由落体公式，速度是5.0m/s (g取9.8) 然后落地速度减为0，根据Ft = m△v，F = 3000N。然后加上重力588N即可 6.答案：D 详解：冲量表征的是动量变化量。D就是按定义判断的。 A错，冲量和速度没什么关系。B错，力作用时间未知。C错，力作用时间和物体质量都未知。 7.答案：D 详解：重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0，有了皮筋，动量要过一会儿才减为0.动量改变量不少，也就是受到的冲量不变。这么看，只有D对。 8.答案：BD 详解：二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向，下降过程阻力和重力反向，于是上升过程加速度大，时间短，重力冲量小。比较速度改变量，因为回到抛出点速度必然小于初速度，于是上升过程改变量大，上升过程合外力冲量大。C项，重力方向不变，重力冲量方向也不变，都是竖直向下。D项空气阻力反向，于是冲量方向也是反向。 动量守恒定律及其应用 1. 答案： 2.9m/s 详解，由系统动量守恒得：MV0 - m v′= mv 于是V0可以算出是2.9m/s
高中物理选修3-1经典测试题及答案
高中物理选修3-1期末测试题（三） 班级： 姓名： 一，选择题（本题共10小题，共40分，每题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，不全的得2分，有错项的得0分） 1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的定义式q F E =适用于任何电场 B ．由真空中点电荷的电场强度公式2r Q k E ?=可知，当r →0时，E →无穷大 C ．由公式IL F B =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场 D ．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向 2．甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F ，如果把它们的电荷量都减小为原来的2 1，距离增加到原来的 2倍，则相互作用力变为（ ） A ．F 8 B ．F 21 C ．F 41 D ．F 16 1 3．如图所示，在真空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定在A 、B 两点，DCE 为AB 连线的中垂线，现将一个正电荷q 由c 点沿CD 移到无穷远，则在此过程中（ ） A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大 C ．q 受到的电场力逐渐减小 D ．q 受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小 4．如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为1m 的正六边形的六个顶点，A 、B 、C 三点电势分别为10V 、20V 、30V ，则下列说法正确的是（ ） A ． B 、E 一定处在同一等势面上 B ．匀强电场的场强大小为10V/m C ．正点电荷从E 点移到F 点，则电场力做负功 D ．电子从F 点移到D 点，电荷的电势能减少20eV 5．一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（ ） A ．U B ．R C ．R U D ．R 1
教科版高二物理选修3-1公式概念基础知识汇编(pdf版)
教科版高二物理选修3-1公式概念基础知识汇编 一、静电场 1.自然界中有两种电荷（正电荷和负电荷） 2.正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。 3.负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。 4.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 5.电荷量：电荷的多少用电荷量来表示。 6.1897年，英国科学家汤姆生（1856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子---电子，揭开了原子具有结构的秘密。 7.在通常情况下，原子核所带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。 8.物体带电的三种方式： （1）摩擦起电 ①为什么摩擦后物体会带电呢？ 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电； 用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电。 因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些。 ②微观实质： 电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。电子发生了移动 注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体，使物体对外显示带电。 （2）接触起电 ①接触起电是指一个不带电的导体通过与另一个带电体接触后分开，从而成为带电体的现象。 ②接触起电电荷分配原则：
（Ⅰ）两个导体带异种电荷时：先中和后平均分配； （Ⅱ）两个导体带同种电荷时：将原来所带电量的总和平均分配. ③电荷的中和是正负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失。 ④接触起电后电荷在两导体的分布与导体的形状和表面积有关。两个完全相同的导体球相互接触后，总电荷量平均分配。 ⑤接触起电的实质是电荷的转移.电荷总量不变。 （3）感应起电 ①静电感应 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应。 ②利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应起电。 ③感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。 9.验电器和静电计 （1）验电器是一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器。 （2）静电计又叫电势差计或指针验电器，是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。静电计可以用来检验物体所带电荷的种类并且测量电量。静电计还可定量测量两导体间的电压。 10.电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中,电荷的总量不变。 11.元电荷：带电体所带电量的最小值。元电荷e=1.60×10-19C，最早由密立根油滴实验测定。带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的. q=ne(n∈Z) 12.当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的形状大小以及电荷在其上的分布状况均无关紧要，该带电体可看做一个带电的点，这样的电荷称为点电荷。点电荷是一种理想化的模型。
高中物理选修3-2课后习题答案及解释
电磁感应和楞次定律 1.答案：CD 详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的 磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以； 2．答案：C 详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向 左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流； 3．答案：A 详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流 出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此 时B线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变 化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接 口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐 渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。 4．答案：B 详解：aob是一个闭合回路，oa逆时针运动，通过回路的磁通量会发生变化，为了阻止这种 变化，ob会随着oa运动； 5．答案：A 详解：开关在a时，通过上方的磁感线指向右，开关断开，上方的磁场要消失，它要阻止这 种变化，就要产生向右的磁场来弥补，这时通过R2的电流从c指向d；开关合到b上时，通过上方线圈的磁场方向向左，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来抵消，这时通过R2的电流仍从c指向d； 6．答案：AC 详解：注意地理南北极与地磁南北极恰好相反，用右手定则判断即可。 电磁感应中的功与能 1．答案:C、D 详解：ab下落过程中，要克服安培力做功，机械能不守恒，速度达到稳定之前其减少的重 力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能，速度达到稳定后，动能不再变化，其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。选CD 2．答案：A 详解：E=BLv I=E/R=BLv/R F=BIL=B^2L^2v/R W=Fd=B^2L^2dv/R=B^2SLv/R,选A
教科版高中物理选修3-1全册学案.
第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生及条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 带电导体和导体接触时 现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电 体“近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥 实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的 代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾. 一、电荷基本性质的理解 【例1】 绝缘细线上端固定，
人教版物理选修3-1-课后答案
第一章 第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身 体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。其中， A 得到的电子数为8101910 6.25101.610 n --==??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中 的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也 没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这 是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电 2 q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电 4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248 B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152 (1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===?? =（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生2921.410/m s ?的加速度！） 3． 答 ： 设 A 、 B 两 球 的 电 荷 量 分 别 为 q 、 q -，距离 为r ，则22kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2 c q q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为 224B q q q q -+ ==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288 A B q q q q q F k k k F r r r ? '==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2 11232 F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力的 4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图 为a 、、a ，所以 作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别 2122q F F k a ==，2 222q F k a =。根据平行四边形定则， 合力沿对角线的连线向外，且 大小是21222cos 45q F F F a =?+= 。由于对称性，每个电荷受到其他三 个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线 的连线向外。 5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平 衡，它的受力示意图见图1 － 7 。 静 电 斥 力 tan F mg θ= 5tan 12 θ= =，又， 2 2tan q F k mg r θ ==，所以， 85.310q C -===? 3 q
人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案
人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案 第十六章 学业质量标准检测 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．如图所示，一个质量为0.18kg 的垒球，以25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s ，设球棒与垒球的作用时间为0.01s 。下列说法正确的是( A ) A ． 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N B ．球棒对垒球的平均作用力大小为360N C ．球棒对垒球做的功为238.5J D ．球棒对垒球做的功为36J 解析：设球棒对垒球的平均作用力为F ，由动量定理得F －·t ＝m (v t －v 0)，取v t ＝45m /s ， 则v 0＝－25m/s ，代入上式，得F －＝1260N ，由动能定理得W ＝12m v 2t －12 m v 20＝126J ，选项A 正确。 2．如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的A 端，物体与小车A 端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到B 端粘在B 端的油泥上。则下述说法中正确的是( B ) ①若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒 ②若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒 ③小车的最终速度与断线前相同 ④全过程系统的机械能不守恒
A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②③④ 解析：取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力(若有摩擦，则物体与小车间的摩擦力为内力)，故全过程系统动量守恒，小车的最终速度与断线前相同。但由于物体粘在B 端的油泥上，即物体与小车发生完全非弹性碰撞，有机械能损失，故全过程机械能不守恒。 3．如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一个人静止站在A 车上，两车静止，若这个人自A 车跳到B 车上，接着又跳回A 车，静止于A 车上，则A 车的速率( B ) A ．等于零 B ．小于B 车的速率 C ．大于B 车的速率 D ．等于B 车的速率 解析：两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统动量守恒，设人的质量为m 1，车的质量为m 2，A 、B 车的速率分别为v 1、v 2，则由动量守恒定律得(m 1＋m 2)v 1－m 2v 2 ＝0，所以，有v 1＝m 2m 1＋m 2v 2，m 2m 1＋m 2 <1，故v 1
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