高中物理学业水平考试选修1知识点

选修 3-1 班级 姓名 考点 1. 电荷守恒定律 (1内容:电荷既不能创生,也不能消灭,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,在转移过程中,电荷的总量保持 。 (2变式表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。 考点 2. 库仑定律 (1 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力, 与它们的电荷量的乘积成 比, 与它们距离的 成反比,作用力的方 向在它们的连线上。 (2表达式:F= , F 叫库仑力或静电力, F 可以是 力(q 1、 q 2为异种电荷 , 也可以 是 力(q 1、 q 2 为同种电荷 。 k 叫静电力常量, k =9.0×109Nm 2/C2。 (3适用条件:q 1、 q 2 为真空中的两个点电荷。 考点 3.电场强度 (1 定义:放入电场中某点的电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量 q 的比值, 叫做电 场强 度。电场强度是反映电场的力的性质的物理量,与试探电荷的电荷量 q 及其受 到的静电力 F 都 关。 (2定义式:E= ,适用于任何电场, E 的方向沿电场线的切线方向,与 正电荷 所受 的电场力方向 相 。 变式表述:在匀强电场中, 电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低 的电势, 表达式:E= 。 (3表达式:只适用于真空中的点电荷产生的电场 E= 。 (4 叠加原理:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度 的矢量 和。均匀带电球体(或球壳外各点的电场强度 E= ,式中 r 为球心到该点的距 离(r 大于球体或球壳的半径 , Q 为整个球体(或球壳所带的电荷量。 考点 4.电场线 :为了 形象 地了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向 而 假想 的线, 电场线并不是带电粒子的运动轨迹。 其特点:(1 电场线是起始于正电荷或无穷远, 终止于无穷远或负电荷的 不闭合 的曲线; (2电场线在电场中 不相交 ; (3 用电场线的 疏密 程度表示电场强度的 , 电场线上某点的切线方向描述 该点 的电场强度的 。 考点 5. 电场能的性质 1.能量描述 (1电势能:电荷在电场中具有的势能。与重力势能类比,电荷在某点的电势能,等 于 静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。 (2 电势:电荷在电场中的某一点的电势能与它的电荷量的比值。 其表达 式:= 。 (3等势面:电场中电势相同的点构成的面。 其特点:①等势面垂直电场线; ②电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面, 等势面的疏密程度可表 示电场强度的大小; ③任意两个等势面都不会相交; ④在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 (4电势差:电场中两点间电势的差值,即电压。其表达式:q W U AB B A AB =-=ϕϕ。 在匀强电场中, 可表示为:=U , 其中 d 为电荷在电场强 度方向上两点间的距离。 2.能量量度 (1电场力做功的特点:电场力对电荷做的功只与电荷的初、 末位置有关, 而与 电荷经 过的路径 关;电场力对电荷做正功时,电荷的电势能 ,电场力对电荷做负功时, 电荷的电势能 。电场力做的功等于电势能的减小量。 (2电场力做功的计算方法表述: ①与电势能改变量的关系:p E W ∆-=电 ②与电势差的关系:qU W =电 ③根据动能定理计算:k E W W ∆=+其它 电 ④由功的公式 θcos s F W=计算:qEd W =电 ,此方法只适用于匀强电场。 考点 6. 静电场的应用 1.静电平衡现象 (1静电平衡状态:导体中没有电荷的定向移动。 (2静电平衡的原因:外电场和感应电荷产生的电场所叠加的合电场为 。 (3静电平衡的特点:①导体内部的场强处处为零;②净电荷只分布在导体的外表 面, 分布情况与导体表面的曲率有关;③导体是 体,导体表面是 面,在导体表面上 移 动电荷,电场力 功;④导体表面上任一点的电场强度方向 该点所在的切面。 (4静电平衡的应用实例:尖端放电和静电屏蔽等。 2.电容器的电容 (1定义:电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 的比值。 (2定义式:=C (3物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质 (导 体的大小、形状、相对位置及电介质决定的,与电容器是否带电 关。 (4平行板电容器的电容的决定式:=C ,其中 S 为极板的正对面积, d 为极 板间的 距离, k 为静电力常量, εr 为电介质的相对介电常数。利用控制变量法探究 C 的有 关因素。 3.带电粒子只在电场力作用下的加速与偏转 (1加速:作加速直线运动,利用 动能定理 2022121mv mv qU -= 求解粒子被加速后 的速度。 (2偏转:作类平抛运动,利用运动学公式计算: ①竖直方向的速度 dmv qUl at v y ==,其中 v 为垂直电场线的入射速度 ②竖直方向的位移 22 2221dmv qUl at y == ③速度偏转角的正切 2tan dmv qUl v v x y ==θ 达标练习 1.下列各物理量中,由电场本身性质决定的是( A .电场力 B .电场力做的功 C .电场强度 D .电势能 2.真空中两个静止点电荷间相互作用力为:2r Qq K F =,若两电荷间距离不变,两电荷电量 都增大为原来的 2 倍,则 F 增大为原 来的( A . 2 倍 B . 4 倍 C. 6 倍 D. 8 倍 3. A 为带正电的小球, B 为原来不带电的金属导体, 把 B 放在 A 的附近, 下列正 确的是 ( A . A 、 B 之间存在排斥力 B. A 、 B 之间存在吸引力 C . A 、 B 之间没有相互作用 D . A 、 B 之间可能吸引,也可能排斥 4.在如图所示的匀强电场中,若一个点电荷从 P 点由静止释放,只受到电场力的 作用,则 以下说法中正确的是( A .该点电荷受到的电场力逐渐增大 左 右 B .该点电荷一定向右做匀速运动 C .该点电荷一定做匀加速直线运动 D .该点电荷一定做匀减速直线运动 5. 一个自由电子沿电场线方向射入如图所示的电场中, 它顺着电场 线运动的过程中, ( A .动能增大,电势能减小 B.动能减小,电势能增大 C .动能和电势能都增大 D .动能电势能都减小 6.导体处于静电平衡时,导体内部 (填“场强”或“电势” 处处为零,其净电荷只 分 布在导体的 (填“内表面”或“外表面” 。 7. 将收音机中的可变电容器的动片旋出一些。 跟没有旋出时相比, 其正对面积 (填 “增 大”或“减小” ;电容器的电容将 (填“增大”或“减小” 。 8. 关于电场强度、电势能和电势的关系,下列说法中正确的是( A .电场中场强相等的各点,其电势一定相等 B .电场中电势相等的各点,其场强一定相等 C .同一点电荷放在电场强度越大的地方,其电势能也越大 D .正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大 9. 如图所示,一带电量为 Q ,质量为 m 的原子核(重力不计由静止开始经加速电 场加速, 再贴近一平行板电容器上边缘 A 点进入电容器,电容器的极板长为 L ,极板 间距为 2L ,两 极板间的电压为 U ,进入时速度和电容器中的场强方向