(粤教版)高中物理【选修3-1】第1章《电场》章末知识整合课时检测及答案.pdf
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1、【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 专题一对电场性质的描述“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 E F 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 适用于一切电场,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 q和库仑定律导出 真空中 Q为场源电荷的电 k 2 Q r 度的决定式荷量 E U d 是匀强电场中电场强度 的决定式 由 FEq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
2、,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 B B大小仍为E,方向由B指向 A C大小变为 E 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“能”的描述 电场强度、电势、电势差的比较 名称电场强
3、度电势电势差 物理描述电场力的性质描述电场能的性质描述电场力做功的本领 意义 定义 式 E F q W qAB U q AB W 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 表示大小 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 定,与试探电荷无关 电势由电场本身决定, 与试探电荷无关,大小 与参考点的选取有关, 有相对性 . 由电场本身和两点的电 势决定,与试探电荷无 关,与参考点的选取无 关 联系 匀强电场中 AB U 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; AB U A
4、B; AB W PA E PB E AB qU 如图所示, 平行金属带电极板A 、B间可看成匀强电场,场强 E1.2 10 2 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) 将点电荷q2 2 10 C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 A、B板间的电场为匀强电场,根据公式UEd 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 CD W CD qU 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
5、的多少 (1) 因正极板接地,板间各点电势均小于零,则 BD U 、 CDU 均大于零,由UEd得 BD U BD Ed1.2 10 2 0.5 10 2 V 0.6 V 又 BD U BD,且 B0,所以 D 0.6 V 由于CB d 5 cm0.5 cm 4.5 cm 4.5 10 2 m, 所以CBU BD Ed 1.2 10 2 4.5 10 2 V 5.4 V. 又 CB U CB,B0,得 C 5.4 V. 所以 CD U CD 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 |CD qU | |2 10
6、 2 ( 4.8)| J9.6 10 2 J. 答案: (1) C 5.4 V D 0.6 V ,CD U 4.8 V (2)W外9.6 2 10 J 专题三电场强度的求解 1EF q适用于一切电场, q 为试探电荷的电荷量,E与 F、q 无关 2Ek2 Q r 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 同决定 3EU d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 如图所示,在真空中的O点放一点电荷Q 1.0 9 10 C,直线 MN通过 O点, OM 的距离 r 0.3 m ,M点放一点电荷q2 10 10 C,求: (1)
7、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 (4)M 、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 (1)根据库仑定律: M Fk2 Qq r 1.0 9 10 910 2 1.0 101.0 10 0.3 N1.0 8 10 N 方向:沿OM 指向 O (2)M 点的场强 M E M F q 8 10 1.0 10 1.0 10 N/C100 N/C 方向:沿OM 连线背离O (3) 拿走 M后场强不变ME M F q 8 10 1.0 10 1.0 10 N/C100 N/C 方向:沿OM 连线背离O (4) 根据公式Ek
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