教案高二物理

1、 教學(xué)設(shè)計(jì)表 學(xué)科： 高二物理 學(xué)生姓名 ： 教學(xué)點(diǎn)： 教師姓名： 教學(xué)日期:2015-11-8 本學(xué)期第2次課教學(xué)內(nèi)容選修3.1靜電場【二】 學(xué)時(shí)2教學(xué)過程 靜電場一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi))圖11如圖1所示，O是一固定的正點(diǎn)電荷，另有一正點(diǎn)電荷q從很遠(yuǎn)處以初速度v0正對著點(diǎn)電荷O射入電場中，僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡是實(shí)線MN，虛線a、b、c是以O(shè)為圓心，Ra、Rb、Rc為半徑畫出的三個(gè)圓，且RaRbRbRc.1、2、3為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn)，以|I12|表示點(diǎn)電荷q從1運(yùn)動(dòng)到2的

2、過程中電場力的沖量的大小，|I23|表示q從2運(yùn)動(dòng)到3的過程中電場力的沖量的大小；用|W12|表示q從1運(yùn)動(dòng)到2的過程中電場力做功的大小，用|W23|表示q從2運(yùn)動(dòng)到3的過程中電場力做功的大小則()A|I12|>|I23|B|I12|<|I23|C|W12|>|W23| D|W12|<|W23|解析：根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場可知，1、2間的電場強(qiáng)度比2、3間的電場強(qiáng)度小，因?yàn)镽aRbRbRc，所以|W12|<|W23|，故選項(xiàng)D正確因?yàn)閜，所以|I12|<|I23|，故選項(xiàng)B正確答案：BD2如圖2所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金

3、屬板間所加的電壓為U，電子最終打在光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()圖2A滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子打在熒光屏上的位置上升B滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電子打在熒光屏上的位置上升C電壓U增大時(shí)，電子打在熒光屏上的速度大小不變D電壓U增大時(shí)，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變解析：當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，加速電壓增大，因此電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場時(shí)側(cè)移距離減小，電子打在熒光屏上的位置下降，滑動(dòng)觸頭左移則上升，A錯(cuò)B對；電壓U增大時(shí)，電子打在熒光屏上的速度增大，但電子從出發(fā)到打在熒光屏上的時(shí)間不受側(cè)向運(yùn)動(dòng)的影響保持不變，C錯(cuò)D對答案：BD3如圖3所示，一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)為E

4、.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電q的小球，由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下述說法正確的是()圖3A小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒B小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大C小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力為3(mgqE)D小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力為(mgqE)解析：小球滑動(dòng)過程中有重力和電場力做功，因此機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)小球下滑到最低點(diǎn)的過程中，重力和電場力都做正功，小球動(dòng)能增大，過最低點(diǎn)時(shí)速度最大，B對由動(dòng)能定理得(qEmg)Rmv2，軌道支持力為FN，則FN(qEmg)m，解得C對，D錯(cuò)答案：BC圖44空間某區(qū)域內(nèi)存在著電場，電場線在豎直平面上的分布如圖4所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在該電場中運(yùn)動(dòng)

5、，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v2，運(yùn)動(dòng)方向與水平方向之間的夾角為，A、B兩點(diǎn)之間的高度差與水平距離均為H，則以下判斷中正確的是()A若v2>v1，則電場力一定做正功BA、B兩點(diǎn)間的電勢差U(v22v12)C小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做的功Wmv22mv12mgHD小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所受重力的瞬時(shí)功率Pmgv2解析：考查帶電粒子在電場與重力場的疊加場中的運(yùn)動(dòng)從A到B，重力做正功，若v2>v1，表明外力做的總功為正，但電場力可能做負(fù)功，A錯(cuò)由動(dòng)能定理qUmgHmv22mv12可知B錯(cuò)，C對過B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率Pmgv2sin，D錯(cuò)答案：C圖

6、55如圖5所示，一正點(diǎn)電荷在電場中受電場力作用沿一圓周的圓弧ab運(yùn)動(dòng)，已知該點(diǎn)電荷的電荷量為q，質(zhì)量為m(重力不計(jì))，ab弧長為l，電荷經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v0，則下列說法中不正確的是()Aa、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同Ba、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等Ca、b兩點(diǎn)的電勢相等D電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢能相等解析：由題意，電荷經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v0，所以電場力做功為零，電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢能相等，a、b兩點(diǎn)的電勢也相等，顯然形成電場的電荷為點(diǎn)電荷由于電場是矢量，所以A錯(cuò)，B、C、D正確答案：A圖66如圖6所示，在勻強(qiáng)電場中有a、b、c、d四點(diǎn)，它們處于同一圓周上，且ac、bd分別是圓的直徑已

7、知a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為a9 V，b15 V，c18 V，則d點(diǎn)的電勢為()A4 V B8 VC12 V D16 V解析：由于電場是勻強(qiáng)電場，據(jù)a9 V，c18 V，可知，圓心處的電勢0a13.5 V，對于勻強(qiáng)電場，b00d，則d12 V，故C正確答案：C圖77如圖7所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，其連線與場強(qiáng)方向的夾角為，A、B兩點(diǎn)間的電勢差UABU1.現(xiàn)將一根長為L的細(xì)金屬棒沿AB連線方向置于該勻強(qiáng)電場中，此時(shí)金屬棒兩端的電勢差UABU2，則下列關(guān)于U1和U2的說法中正確的是()AU1U2ELcosBU1U2ELcosCU1ELcos，U20DU1ELcos，U2

8、ELcos解析：據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)關(guān)系式得，U1EdELcos，將金屬桿AB放置于勻強(qiáng)電場中，靜電平衡時(shí)金屬桿AB為等勢體，故U20，故C選項(xiàng)正確答案：C8(2010·北京高考)用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖)設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若()圖8A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，減小S，則變小D保持d不變，減小S，則不變解析：保持S不變，增大d，平行板電容器的電容減小，由于電容器的電荷量不變，由QCU可以判斷極板間電勢差變大，靜電計(jì)指針偏角變大，選項(xiàng)A正確，B

9、錯(cuò)誤；保持d不變，減小S，電容器電容變小，由QCU可以判斷極板間電勢差變大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤答案：A9(2010·天津高考)在靜電場中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，則()Ab點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小解析：從ab，電場力對正電荷做負(fù)功，該電荷電勢能增加，qa<qb，即a<b，故選項(xiàng)C正確；電場線不一定是直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該電荷除了受電場力，是否還受其他力不清楚，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；條件不足，無法判斷a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤答案：C圖910(2010·福建高考)物理學(xué)中有些問題的結(jié)論

10、不一定必須通過計(jì)算才能驗(yàn)證，有時(shí)只需通過一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確如圖所示為兩個(gè)彼此平行且共軸的半徑分別為R1和R2的圓環(huán)，兩圓環(huán)上的電荷量均為q(q>0)，而且電荷均勻分布兩圓環(huán)的圓心O1和O2相距為2a，連線的中點(diǎn)為O，軸線上的A點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)與O點(diǎn)相距為r(r<a)試分析判斷下列關(guān)于A點(diǎn)處電場強(qiáng)度大小E的表達(dá)式(式中k為靜電力常量)正確的是 ()AEB. EC. ED. E解析：由量綱判斷選項(xiàng)A、C中電場強(qiáng)度的單位為，而電場強(qiáng)度的單位為N/C，所以可以排除選項(xiàng)A、C；假設(shè)ra，此時(shí)A點(diǎn)位于O2點(diǎn)，A點(diǎn)電場強(qiáng)度應(yīng)等于左側(cè)小圓環(huán)的電荷在該處產(chǎn)生的場強(qiáng)，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為一項(xiàng)，

11、而選項(xiàng)B中E的表達(dá)式為兩項(xiàng)的組合，應(yīng)排除B；綜上所述，只能選D.答案：D二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)圖1011如圖10所示，一個(gè)半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有Q的電荷，另一個(gè)電荷量為q的電荷放在球心O上，由于對稱性，點(diǎn)電荷受力為0.現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個(gè)小圓孔，則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受的力的大小為_(已知靜電力恒量為k)，方向_解析：球殼完整時(shí)，由對稱性得球心上的點(diǎn)電荷受力為0，可知挖去的小孔和剩下的部分對點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力大小相等，方向相反，故要計(jì)算剩下部分對點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力，只要求出挖去的小圓孔對點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力即可，由于rR，故小圓孔可以看做點(diǎn)電荷，這樣可由庫侖定

12、律計(jì)算由庫侖定律有F，其中Q·r2，得出F，指向小孔答案：指向小孔圖1112某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來測量物體的帶電量如圖11所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著豎直平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場可看作勻強(qiáng)電場)另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請你幫助該小組完成：(1)用天平測出小球的質(zhì)量m，按如圖11所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量(2)連接電路(請?jiān)?/p>

13、圖中的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出)(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.(4)以電壓U為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)作出過原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率k.(5)小球的帶電量q_.(用m、d、k等物理量表示)答案：(2)如圖12(a)(4)tan(5)帶電小球的受力如圖12(b)，根據(jù)平衡條件有tan，又有FqEq，聯(lián)立解得，Utanktan，所以應(yīng)以tan為橫坐標(biāo)圖12三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)圖1313在勻強(qiáng)電場中建立

14、一個(gè)直角坐標(biāo)系，如圖13所示，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y方向前進(jìn)0.346 m到A點(diǎn)，電勢降低34.6 V；從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x方向前進(jìn)0.2 m到B點(diǎn)，電勢升高34.6 V，求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向(取1.73)解析：令O點(diǎn)電勢O0，則A34.6 V，B34.6 V，再作點(diǎn)B關(guān)于點(diǎn)O的對稱點(diǎn)B，因?yàn)锽OOB，則B34.6 V連接AB，并作其垂線OE，則從OE的方向即場強(qiáng)方向tanE200 V/m.答案：200 V/m，方向與x軸正方向成30°角圖1414在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有a，b兩點(diǎn)，相距為d，已知a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與ab連線成120

15、6;角，如圖14所示，則b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為多大？a，b兩點(diǎn)電勢哪點(diǎn)更高？解析：圖15如圖15所示，將a點(diǎn)場強(qiáng)方向和b點(diǎn)場強(qiáng)方向延長，交于O點(diǎn)，由幾何知識得abd，aO2dsin60°d，而E，Eb，所以Eb3E.以O(shè)點(diǎn)為圓心，以d為半徑作弧交Oa于c點(diǎn)，則bc，而a>c，所以a>b，即a點(diǎn)電勢更高答案：3Ea圖1615如圖16所示，水平放置的兩塊平行金屬板A，B相距為d，電容為C.開始兩塊板均不帶電，A板接地且中央有孔現(xiàn)將帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔正上方h處無初速滴下，落向B板的電荷全部傳給B板，問：(1)第幾滴液滴在A，B板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)？(2)能

16、夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過多少滴？解析：(1)設(shè)第n滴液滴在A，B板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，板上電荷量為Q(n1)q，板上電壓U.板間電場強(qiáng)度E由平衡條件得qEmg由得n1(2)設(shè)能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過x滴，且第(x1)滴到B板的速度恰為0，然后返回極板上，最大電荷量Qxq極板間最大電壓U對第(x1)滴，由動(dòng)能定理得mg(hd)qU0由解得x.答案：(1)1(2)16(2009·安徽高考)圖17如圖17所示，勻強(qiáng)電場方向沿x軸的正方向，場強(qiáng)為E.在A(d,0)點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間到達(dá)(0，d)點(diǎn)不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用試求：(1)分裂時(shí)兩個(gè)微粒各自的速度；(2)當(dāng)微粒1到達(dá)(0，d)點(diǎn)時(shí)，電場力對微粒1做功的瞬時(shí)功率；(3)當(dāng)微粒1到達(dá)(0，d)點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離解析：(1)設(shè)分裂時(shí)微粒1的初速度為v1，到達(dá)(0，d)點(diǎn)所用時(shí)間為t.依題意可知微粒1帶負(fù)電，在電場力的作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，得下列方程：dv1tdat2qE