高中物理选修期中复习要点

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1、选修3-1复习要点一、电场 1.请回答库仑定律的内容、公式和适用条件分别是什么？答案(1)内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上(2)公式：Fk，式中的k9.0109 Nm2/C2，叫静电力常量(3)适用条件：点电荷；真空中2电场强度是描述电场力的性质的物理量，它有三个表达式：E，Ek和E，这三个公式有何区别？如果空间某点存在多个电场，如何求该点的场强？电场的方向如何确定？答案(1)区别电场强度的定义式E，适用于任何电场，E由场源电荷和点的位置决定，与F、q无关真空中点电荷所形成的电场Ek，其中Q为场源电

2、荷，r为某点到场源电荷的距离匀强电场中场强和电势差的关系式E，其中d为两点沿电场方向的距离(2)用叠加原理求该点的场强若空间的电场是由几个“场源”共同激发的，则空间中某点的电场强度等于每个“场源”单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和叠加原理(3)电场方向是正电荷的受力方向、负电荷受力的反方向、电场线的切线方向、电势降低最快的方向3电场线与等势面间的关系是怎样的？答案(1)电场线上某点切线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小(2)电场线互不相交，等势面也互不相交(3)电场线和等势面在相交处互相垂直(4)电场线的方向是电势降低的方向，而场强方向是电势降低最快的方向；(5)等差等

3、势面密的地方电场线密，电场线密的地方等差等势面也密4比较电势高低的方法有哪些？答案(1)顺着电场线方向，电势逐渐降低(2)越靠近正场源电荷处电势越高；越靠近负场源电荷处电势越低(3)根据电场力做功与电势能的变化比较移动正电荷，电场力做正功，电势能减少，电势降低；电场力做负功，电势能增加，电势升高移动负电荷，电场力做正功，电势能减少，电势升高；电场力做负功，电势能增加，电势降低5比较电势能大小最常用的方法是什么？答案不管是正电荷还是负电荷，只要电场力对电荷做正功，该电荷的电势能就减少；只要电场力对电荷做负功，该电荷的电势能就增加6电场力做功有什么特点？如何求解电场力的功？答案(1)电场力做功的特

4、点电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因而移动电荷做功的值也是确定的，所以，电场力移动电荷所做的功，与电荷移动的路径无关，仅与初、末位置的电势差有关，这与重力做功十分相似(2)电场力做功的计算及应用WFlcos ，常用于匀强电场，即FqE恒定WABqUAB，适用于任何电场，q、UAB可带正负号运算，结果的正负可反映功的正负，也可带数值运算，但功的正负需结合移动电荷的正负以及A、B两点电势的高低另行判断功能关系：电场力做功的过程就是电势能和其他形式的能相互转化的过程，如图，且WE其他7带电粒子在匀强电场中分别满足什么条件可以做加速直线运动和偏转运动？处理带电粒子在电场中运动

5、的方法有哪些？答案(1)加速匀强电场中，带电粒子的受力方向与运动方向共线、同向处理方法：牛顿运动定律和运动学方程相结合功能观点：qUmvmv(2)偏转带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场处理方法：类似平抛运动的分析方法沿初速度方向的匀速直线运动：xv0t沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动：yat2()2偏转角tan 8电容的两个表达式和平行板电容器的两类问题是什么？答案(1)电容：C(2)平行板电容器的电容决定式：C.(3)平行板电容器的两类问题：电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势)，这种情况下带电荷量QCUC，而C，E.充电后断开K，则电容器带电荷量Q恒

6、定，这种情况下C，U，E.二、恒定电流1如果电路中电流为I，用电器的电阻为R，用电器两端电压为U.请你根据能量守恒定律就纯电阻电路和非纯电阻电路讨论U与IR的关系，由此总结I的适用条件答案纯电阻电路中，电能只转化为电热，则有UItI2Rt，故I非纯电阻电路中，电能转化为电热和其他形式的能，则UItI2RtE其他，故UIR由此可见，I只适用于把电能全部转化为电热的电器，即只适用于纯电阻电路2如果用电器为纯电阻，请总结写出电流做功和电流功率的计算公式答案WUItI2Rtt，PUII2R.3如果用电器为非纯电阻(如电动机、电解槽等)，请写出电流做功和电流功率的计算公式答案WUIt，PUI.4哪些计算

7、电流做功和电流功率的公式对任何电路都适用？答案WUIt，PUI.1、有三个完全相同的金属小球A、B、C，其中A、B分别带14Q和Q的电量，C不带电，A、B球心间的距离为r（远大于球的直径），相互吸引力为F。现让C球先接触A球后，再与B球接触，当把C球移开后，A、B两球的作用力的大小将变为_F。2、真空中的两个点电荷A、B相距20cm，A带正电QA=4.01010C，已知A对B的吸引力F=5.4108N，则B在A处产生的场强大小为_V/m，方向_；A在B处产生的场强大小是_V/m，方向是_.3、如图所示：q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距为l1，q2与q3之

8、间的距为l2，且每个电荷都处于平衡状态。(1)如q2为正电荷，则q1为_电荷，q3为_电荷。(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是：_4、下图是一匀强电场，已知场强E=2102N/C现让一个电量q=4108C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s=30cm试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化(2)M，N两点间的电势差5、下列一些说法，正确的是（）A电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大B电场强度越大的地方，电场线一定越密，电势也一定越高C电场强度为零的地方，电势一定为零D某电荷在电场中沿电场线的方向移动一定距离，电场线越密的地方，它的电势能改变越大6、如图所示，虚

9、线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（）A三个等势面中，a的电势最高B对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大C对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大D带电粒子由M运动到N时，加速度增大7、如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d=10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm求：(1)P板及A点的电势(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5cm，则A点的电势将变为多少?8、如图所示，

10、电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中.在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况下，一定能使电子的偏转角变大的是（）AU1变大，U2变大BU1变小，U2变大CU1变大，U2变小DU1变小，U2变小9、如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)，在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，已知A、B两点间距离为d，求(1)A、B两点间的电压；(2)电场强度的大小和方向.10、带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，两板间距离为d(d远小于板的长和宽)，一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央，处于平衡

11、，油滴的质量为m，电荷量为q，如图所示.在油滴的正上方距A板d处有一个质量也为m的带电油滴N，油滴N由静止释放后，可以穿过A板上的小孔，进入两金属板间与油滴M相碰，并立即结合成一个大油滴.整个装置处于真空环境中，若不计油滴M和N间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度，要使油滴N能与M相碰，且结合成的大油滴(油滴可视为质点)又不与金属板B相碰.求：(1)两个金属板A、B间的电压是多少？哪板电势高？(2)油滴N带何种电荷，电荷量可能是多少？11、在水平向右的匀强电场中，有一质量为m，带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止A点时，细线与竖直方向夹角为，如图所示.现给小球一个垂直于悬

12、线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，求：(1)小球运动过程中的最小速度.(2)小球在A点的初速度.12、一个标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图象表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是（）13、如图所示，由一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合.在增大电容器两极板间距离的过程中（）A电阻R中没有电流B电容器的电容变小C电阻R中有从a流向b的电流D电阻R中有从b流向a的电流14、如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、A2和A3的内电阻均可忽略，电流表的读数分别为I1、

13、I2和I3，则I1I2I3=_。15、一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A，松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。求该电机正常工作时，输入的电功率是多少？电功机的机械功率是多少？答案解析1. A、B可看成点电荷，C球与A球接触后，由电荷守恒定律知：A、C两球各带7Q的电量；C球再与B球接触后，B、C两球各带3Q的电量，此时A、B两球间的相互作用为斥力.2 A对B的作用力是A的电场对B的作用力，B对A的作用力是B的电场对A的作用力，由牛顿第三定律知FBA=5.4108N，则，方向由A指向B，又由，方向由B指向

14、A.3.解析：就q2而言，q1和q3只要带同种电荷便可能使其处于平衡状态，而对q1和q3，若都带正电荷，各自均受制另外两个电荷的斥力而不能保持平衡，只有同带负电荷，q2对其为吸引力，另外一个电荷对其为斥力，当两力大小相等时才能处于平衡状态。现再对q1列方程有：可得：q2q3=l12(l1l2)2对q2列方程有：可得：q1q3=l12l22q1q2q3=l12(l1l2)2l12l22(l1l2)2l224.解析：(1)由图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能E等于电荷克服电场力做的功W电荷克服电场力做功为W=qEs=4108

15、21020.3J=2.4106J即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4106J(2)从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN=2.4106J则M，N两点间的电势差为即M，N两点间的电势差为60V5.解析：解本题的关键是区分场强、电势、电势能概念以及与电场线的关系最易错的是，总是用正电荷去考虑问题而忽略有两种电荷的存在由于存在两种电荷，故A项错误电场线的疏密表示场强大小，而电场线的方向才能反映电势的高低，故B项错电场线越密，电场力越大，同一距离上电场力做的功越多，电荷电势能的改变越犬D项正确电势是相对量，其零电势位置可随研究问题的需要而任意确定故“一定为零”是错误的答案：D6.解析：由于带电粒子做

16、曲线运动，所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以电场线方向是由c指向b再指向a根据电场线的方向是指电势降低的方向，故UcUbUa，选项A错带正电粒子若从N点运动到M点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M点运动到N点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加故选项B错根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和不变，故粒子在M点的动能较大，选项C正确由于相邻等势面之间电势差相等，因N点等势面较密，则ENEM，即qENqEM由牛顿第二定律知，带电粒子从M点运动到N点时，加速度增大，选项D正确所以正确答案为C、D项答案：C、D7.解析：板间场强方向水

17、平向左，可见Q板是电势最高处Q板接地，则电势Q=0，板间各点电势均为负值利用公式可求出板间匀强电场的场强，再由U=Ed可求出各点与Q板间的电势差，即各点的电势值(1)场强QA间电势差UQA=Ed=5102(104)102V=30VA点电势A=30V，P点电势P=UPQ=50V(2)当Q板向左平移5cm时，两板间距离d1=10cm5cm=5cmQ板与A点间距离变为d=(104)cm5cm=lcm电场强度Q、A间电势差UQA=Ed=1.01031.0102V=10V所以A点电势A=10V8.解析：设电子经电场U1加速后获得的速度为v0，根据动能定理设极板长为L，两板间距离为d，电子进入偏转电场后做

18、类平抛运动，则平行于极板方向：L=v0t垂直于极板方向：偏转角满足：由以上各式可解得：显然，U1减小，U2增大时，一定增大.答案：B9.解析：(1)带电粒子从A到B的过程中，由动能定理可得将vA=v，vB=2v代入可解得(2)带电粒子从A到B做类平抛运动，设在垂直电场线和平行电场线方向上的位移分别为x和y.由于A到B，粒子的动能增加，则电场力做正功，所以，场强方向应水平向左.答案：10.解析：(1)油滴M带正电，在两金属板之间处于平衡，有mg=qU/d，则B板电势较高，电势差(2)若油滴N带负电，则N与M相碰后，结合成大油滴无论其电性为正，还是为负，或者电荷量为零，都将向B板做加速运动而最终与

19、B板相碰.因此，要不落到B板上，油滴N必带正电.设油滴N带电量为Q，油滴N与M相碰前的速度设为v0，有：油滴N能与M相碰：油滴M和N相碰后，结合成大油滴，速度为v，有：此后，大油滴向下运动，不碰到B板，须有代入v和U的值，解得油滴所带电荷量是答案： B板电势较高(2)正电，11.解析：小球在运动过程中，所受重力和电场力都是恒力，将它们合成等效为一个力F，如图所示，则把合力F与重力类比，其等效重力加速度因此，小球在竖直平面内做匀速圆周运动的等效“最低点”和“最高点”分别为图中的A点和B点.(1)小球在B点处的速度最小，依题意有(2)小球从A点运动到B点的过程中，根据动能定理答案：12.解析：本题

20、的思路是 UI图像中，图线的斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大。如果图线是曲线，则表示导体中通过不同的电压、电流时它的电阻是变化的，这时电阻可以用该点曲线的切线斜率来表示。灯泡在电压加大的过程中，灯丝中的电流增大，温度升高，而金属的电阻率随着温度的升高而增大，所以灯丝在加大电压的过程中电阻不断增大， UI图线中曲线的斜率应不断增大。A图中斜率不变，表示电阻不变，C图中斜率减小，表示电阻减小，D图中斜率先变大后变小。只有B图中斜率不断增大，符合电压不断变大的实际情况。答案： ACD13.解析：图中电容器被充电，A极板带正电，B极板带负电。根据平行板电容器的大小决定因等可知，当增大电容器两极板间距离

21、d时，电容C变小.由于电容器始终与电池相连，电容器两极板间电压UAB保持不变，根据电容的定义，当C减小时电容器两极板所带电荷量Q都要减少，A极板所带正电荷的一部分从a到b经电阻流向电源正极，即电阻R中有从a流向b的电流.所以选项B、C正确.答案：BC14.精析：依题意可知三只电流表电阻均不计，可用导线取而代之，故得等效电路图如图所示。无阻导线所连的 A、A可视为一点，B、B也可视为一点，则其等效电路图又可改画成图乙所示。显然，三个等值电阻R1、R2、R3是并联的。最后将三个电流表分别补接在相应的位置上，可得等效电路图如丙。由并联电路的分流关系可知，通过各电阻的电流相等，设为 I。分析等效电路如图丙可知：I1=3I，I2=2I，I3=2I。由此可得出I1、I2、I3的比例关系。答案： I1I2I3=322。15.精析：（1）由于电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可看作纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈的内阻为. （2）电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入功率为：P入=I1U1=0.82=1.6W. 电动机的机械功率为：P机=P入I12r=1.60.821=0.96W 说明：（1）在非纯电阻电路中，要注意区别电功和电热；（2）对电动机：输入的功率P入=IU，发热功率P热=I2R，输出功率即机械功率为P机=P入P热=UII2R