6电场(教师版)

电场强度教案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《电场强度》教案授课人李传林一、教材分析本堂课采用的是人教版高中物理选修3-1第一章第三节。

电场是一种物质，对这一点的认识，课本是先从电荷间的相互作用要通过物质做媒介引进电场的。

电场因为它看不见、摸索不着，比较抽象，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。

本节主要由“电场”“电场强度”“点电荷的电场”“电场的叠加”四部分组成。

电场强度是本章的重点，它的概念的建立又是本章的难点。

二、教学目标1．知识与技能（1）知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是一种特殊的物质形态；（2）理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关计算。

知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的；（3）推导并掌握点电荷的场强公式，知道电场的叠加原理，会进行简单计算。

2．过程与方法（1）通过设置问题启发学生思考，使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法；（2）通过组织探究和验证实验过程，训练学生观察与总结的能力，运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法；（3）让学生亲身经历科学规律探究过程，认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力和创新精神。

3．情感、态度与价值观（1）通过对场的概念学习，知道自然界有两种物质－－实物粒子和场，提高对客观世界的认识层次；（2）通过探究和验证等活动，培养学生与人交流的合作精神，以及关注社会、积极参与的意识；（3）通过探究培养学生实事求是、精益求精、锲而不舍的探索精神。

三、教学重点电场强度的定义式的获得过程四、教学难点电场强度概念的建立五、教学过程复习库仑定律教师:相互作用的电荷需要接触吗学生：不需要。

教师：像这样不需要接触也能产生的作用力还有哪些？学生：磁力，万有引力。

教师：不接触的物体之间是怎样产生作用的呢进入新课教师：曾经有人认为这是超距作用，这种作用可以跨过时间和空间而直接产生。

2017-2021北京高二物理期末汇编：电场强度一．选择题（共14小题）1．（2021春•西城区期末）在静电场中的某一固定点P处放置一个电荷量为q的试探电荷，其所受静电力为F，P点的电场强度为E．则关于P点的电场强度，下列说法中正确的是（）A．移去该试探电荷q，P点的电场强度变为零B．移去该试探电荷q，P点的电场强度不改变C．将试探电荷换为2q，P点的电场强度将变为2ED．将试探电荷换为﹣q，P点的电场强度E的方向发生改变2．（2020秋•朝阳区期末）如图所示，△ABC是等边三角形，在B、C两点各放入一个电荷量相等的点电荷，测得A处的场强大小为E，方向与BC边平行沿B指向C。

若拿走C点的点电荷，则A点的电场强度（）A．大小为E，方向由A指向BB．大小为E，方向沿BA延长线方向C．大小为E，方向由A指向BD．大小为E，方向沿BA延长线方向3．（2017春房山期末）在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。

其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是（）A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中非匀强电场中的a、b两点4．（2020春•海淀区校级期末）A点为已知电场中的一个固定点，在A点放一个电荷量为+q的点电荷，其所受电场力为F，A点的场强为E，则（）A．若将A点的点电荷移去，A点的场强变为零B．若在A点换上电荷量为+2q的点电荷，A点的场强大小将发生变化C．若在A点换上电荷量为﹣q的点电荷，A点的场强方向将发生变化D．A点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关5．（2019秋•密云区期末）激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，如图将一个电荷量和体积都很小的检验电荷q放在离场源电荷Q一定距离的P点，它在P点受到的静电力是F，则P点电场强度可表示为（）A．FB．C．D．取走q后P点电场强度变为零6．（2019•北京学业考试）可以用检验电荷在电场中的受力情况来研究电场的强弱。

第9部分电场考点2 电场能的性质一．北京模拟（共20小题）1．（2020•东城区一模）如图所示，a、b两点位于以负点电荷﹣Q（Q＞0）为球心的球面上，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于a、b两点。

下列说法正确的是（）A．a点电势大于b点电势B．a点电场强度大于b点电场强度C．若规定无穷远处电势为零，a、b两点的电势均为正值D．若将q1、q2分别移动到无穷远处，电场力做功不一定相等2．（2020•西城区模拟）如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，图中虚线为以O为圆心的一组等间距的同心圆。

一带电粒子以一定初速度射入点电荷的电场，实线为粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c为运动轨迹上的三点。

则该粒子（）A．带负电B．在c点受静电力最大C．在a点的电势能小于在b点的电势能D．由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量3．（2020•大兴区一模）如图所示，ABC为等边三角形，正点电荷Q固定在A点。

先将一电荷量为+q的检验电荷从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为﹣W，再将+q从C点沿CB移到B点。

下列说法正确的是（）A．+q从无穷远处移到C点的过程中，电势能减少了WB．+q在C点的电势能为WC．Q在C点的电势为﹣D．+q从C点移到B点的过程中，所受电场力做负功4．（2020•丰台区一模）如图所示，在正方形ABCD的四个顶点分别放置等量点电荷，其中A、B两点放正电荷，C、D两点放负电荷。

O点为正方形的中心，E、F分别为AB边和CD边的中点。

以下说法正确的是（）A．O点处的电场强度为0B．O点到E点，电势逐渐降低C．E、F两点的电场强度大小相同D．E、F两点的电场强度方向相反5．（2020•石景山区一模）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b、d两点位于MN上。

以下判断正确的是（）A．b点场强大于d点场强B．b点电势小于d点电势C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能6．（2020•东城区模拟）如图所示为密立根油滴实验示意图，两块水平放置的平行金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。

第6讲 电势能、电势、电势差（教师版）1.电势能 (1)电场力做功 ①特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关． ②计算方法a ．W ＝qEd ，只适用于匀强电场，其中d 为沿电场方向的距离．b ．W AB ＝qU AB ，适用于任何电场．(2)电势能①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功．②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减小量，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p .2．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用φ表示．在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时电场力所做的功 ，电势是标量 ，只有大小，没有方向，但有正负．(2)公式：φ＝E p q(与试探电荷无关)(3)单位：伏特(V)(4)电势与电场线的关系：沿电场线方向电势降低．(电场线指向电势降低最快的方向)(5)零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有 关，即电势的数值决定于零电势的选择．(大地或无穷远默认为零)3．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面．(2)等势面的特点①等势面一定和电场线垂直 ．②等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时电场力不做功 ．③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④电场线越密的地方，等差等势面越密.4.电势差（1）.定义：电荷在电场中，由一点A 移到另一点B 时，电场力做功 与移动电荷的电荷量 的比值．（2）．定义式：U AB ＝W AB q. （3）．电势差与电势的关系：U AB ＝ φA －φB ，U AB ＝－U BA .（4）．影响因素：电势差U AB 由电场本身的性质决定，与移动的电荷q 及电场力做的功W AB 无关 ，与零电势点的选取无关 .例1.如图所示，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 点移到b 点，电场力做功W ，且知a 、b 间的距离为d ，以下说法中正确的是( )A ．a 、b 两点间的电势差为W qB ．a 点的电场强度为E ＝W qdC ．b 点的电场强度为E ＝W qdD ．a 点的电势为W q解析： 由W ＝qU 和U ＝W q，且a 点的电势比b 点的高，所以A 项正确；由于不知该电场是否是匀强电场，电场力可能不为恒力，所以B 项错，C 项错；题中没有指明零电势点，所以D 项错．答案： A例2..电场中有A 、B 两点，一个点电荷在A 点的电势能为1.2×10－8J ，在B 点的电势能为0.80×10－8 J ．已知A ，B 两点在同一条电场线上，如上图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C ，那么( )A ．该电荷为负电荷B ．该电荷为正电荷C ．A 、B 两点的电势差U AB ＝4.0 VD ．把电荷从A 移到B ，电场力做功为W ＝4.0 J解析： A 点的电势能大于B 点的电势能，从A 到B 电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且W AB ＝E p A －E p B ＝1.2×10－8 J －0.80×10－8 J ＝0.40×10－8 J ，故A 项正确而D 项错误；U AB ＝W AB q ＝0.4×10－8－1.0×10－9V ＝－4.0 V ，所以C 选项错误．正确答案为A. 答案： A例3．如下图所示，一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称，O 、M 、N 是y 轴上的三个点，且OM ＝MN .P 点在y 轴右侧，MP ⊥ON .则( )A ．M 点的电势比P 点的电势高B ．将负电荷由O 点移动到P 点，电场力做正功C ．M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D ．在O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做直线运动解析： 在静电场中，沿着电场线方向，电势降低，A 项正确；负电荷在电场中受力方向与电场线的切线方向相反，故由O 向P 运动时，电场力做负功，B 项错；由电场线的疏密程度可知，OM 段的任意点场强均大于MN 段任意点场强，故移动同一正电荷在OM 段和MN 段间运动，电场力在OM 段做功较多，故OM 两点间电势差大于MN 两点间电势差，C 项错；根据电场线关于y 轴对称，故y 轴上场强方向处处沿y轴正方向，故静电荷受力始终沿y 轴正方向，故粒子做直线运动，D 项正确．答案： AD例4.如图6－2－2所示，正点电荷Q 产生的电场中，已知A 、B 间的电势差为U ，现将电荷量为q 的正点电荷从B 移到A ，则( )．A ．外力克服电场力做功QU ，电势能增加qUB ．外力克服电场力做功qU ，电势能增加QUC ．外力克服电场力做功qU ，电势能增加qUD ．外力克服电场力做功QU ，电势能减少QU解析：本题考查电场力做功的计算，电场力做功和电势能的变化关系等知识点．根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知U BA <0，那么正点电荷从B移动到A 过程中，电场力做功为W ＝qU BA <0，表示外力克服电场力做功qU ，电场力做负功，则电荷的电势能增加qU .答案：C例5．(2011·湖北宜昌高三检测)如图6－2－3所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )．A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m解析：由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E＝U d 得E ＝ 2 V 2×10－2 m＝100 V/m.故B 正确． 答案：B例6.如图所示，固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q 和－Q ，A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p ，质量为m 、电荷量为＋q (可视为点电荷，不影响电场的分布．)现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球p 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度为v .已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g .可知( )．A ．C 、O 间的电势差U C O ＝mv 22qB ．由等量异种电荷电场分布的特点知UC O ＝UD OC ．小球p 经过O 点时的加速度a ＝2kQq2md2－g D ．小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度v D ＝2v解析：本题考查等量异种电荷电场特点和电场力做功．小球由C 运动到O 过程，只有重力和电场力做功，应用动能定理分析可解，故A 选项错误；由等量异种电荷电场特点，可知C 、O 、D 三点电势逐渐降低，U C O ＝U OD ，故B 选项错误；对小球在O 点进行受力分析，求合力，根据牛顿第二定律可得加速度a ＝2kQq 2md2＋g ，故C 选项错误；由C 到D 根据动能定理分析可解，可知D 选项正确．答案：DA1、如图1所示，A 、B 是电场中两点，一个带负电的点电荷Q 在A 点所受的电场力要比它在B 点所受的电场力 ，该负电荷在A 点的电势能要比它在B 点的电势能 .2.图1中A 点的电场强度要 B 点的电场强度，A 点的电势要 于 B 点的电势.3.如图2所示，a 、b 、c 是某电场中一条电场线AB 上的图1A a b c B图2BA C E三点，且Aa=ab=bc=cB，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示三点的电势和电场强度大小，若该电场是匀强电场，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为；4.图2中若该电场是A处的点电荷产生的，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为；5.图2中，若该电场是B处的点电荷产生的，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为；6.图2中，若A、B处分别为两个等量异种电荷，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为B7、如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则 ( )A．W1＞W2＞W3 B．W1＜W3＜W2C．W1= W2 = W3 D．W1= W2＜W38．如图41所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是( )A．放上+q时，它们的电势能E PA＞E PB＞E PCB．放上+q时，它们的电势能E PA＜E PB＜E PCC．放上－q时，它们的电势能E PA＞E PB＞E PCD．放上－q时，它们的电势能E PA＜E PB＜E PC9．如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( ) A．该电场一定是匀强电场B．场强E a一定小于E bC．电子具有的电势能E Pa一定大于E Pb D．两点的电势φa一定低于φb10.如图所示，Q是带正电的点电荷，P和P为其电场中的两点．若E1、E 2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则 ( )A．E1 > E2，φ1>φ2B．E1> E2，φ1<φ2a bC ．E 1< E 2，φ1>φ2D ．E 1< E 2，φ1<φ211.关于电场中的电场线，下列说法正确的是( )A.带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合B.沿电场线方向电场强度逐渐减小C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电荷沿电场线方向运动，电势能减少12.下列说法中，正确的是( )A.当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B.当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小C13.关于电势的高低，下列说法正确的是 ( )A ．沿电场线方向电势逐渐降低B ．电势降低的方向一定是电场线的方向C ．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D ．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动14．下列关于电场性质的说法，正确的是 ( )A ．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B ．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C ．电场强度为零的地方，电势一定为零D ．电势为零的地方，电场强度一定为零15．在电场中，已知A 点的电势高于B 点的电势，那么 ( )A ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力做负功B 把负电荷从A 点移到B 点，电场力做正功C ．把正电荷从B 点移到A 点，电场力做负功D 把正电荷从B 点移到A 点，电场力做正功16.如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( )A ．A E 一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕB ．A E 不一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕC ．A E 一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕD ．AE 不一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕ17.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是 （ ）A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大18.将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点，克服电场力做了3×10-5J 的功，再从B 移到C ，电场力做了1.2×10-5J 的功，则（1）电荷从A 移到B ，再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A 点的电势能为零，则该电荷在B 点和C 点的电势能分别为多少？（3）如果规定B 点的电势能为零，则该电荷在A 点和C 点的电势能分别为多少？参考答案：A: 1.大，小； 2.大，大； 3.φa >φb 》>φc ，Ea=Eb=Ec 4.φa >φb >φc Ea>Eb>Ec5.φa >φb >φc Ea<Eb<Ec6.φa >φb》>φc Ea=Ec>Eb 。

1(2015安徽理综,15,6分)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电荷量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F=k,式中k为静电力常量。

若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为()A.kg·A2·m3B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2D.N·m2·A-2[答案]B[解析]由库仑定律知k=,式中都取国际单位时k的单位为,由I=知,1 C2=1 A2·s2,又因1 N=1,整理可得k的单位应为·,即kg·A-2·m3·s-4,故选项B正确。

2(2015山东理综,18,6分)直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图。

M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。

静电力常量用k表示。

若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为()A.,沿y轴正向B.,沿y轴负向C.,沿y轴正向D.,沿y轴负向[答案] B[解析]M、N两处的负点电荷在G处产生的合场强E1与O点处正点电荷在G处产生的场强等大反向,所以E1=,方向沿y轴正向,因为H与G关于x轴对称,所以M、N两处的负点电荷在H处产生的合场强E2=E1=,方向沿y轴负向。

当正点电荷放在G点时,它在H点产生的场强E3=,方向沿y轴正向,则H处的场强为E H=-=,方向沿y轴负向,B 正确。

3(2015浙江理综,16,6分)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。

工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞[答案] D[解析]乒乓球在两极板中间时,其左侧会感应出正电荷,A错误;电场力和库仑力是同一个力,C错误;乒乓球与右极板接触则带正电,在电场力作用下向左运动与左极板相碰,碰后带上负电,又向右运动与右极板相碰,如此往复运动,所以D正确,B错误。

1.理解电场强度的定义、意义及表示方法.2.熟练掌握各种电场的电场线分布，并能利用它们分析解决问题.3.会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题．(2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”——正、负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷．[例题1]（2024•宁波二模）如图，用三根绝缘细绳把三个带同种电荷的小球A、B、C悬挂在O点。

小球静止时，恰好位于同一水平面，细绳与竖直方向的夹角分别为α、β、γ，已知小球A、B、C的质量分别为m A、m B、m C，电荷量分别为q A、q B、q C，则下列说法正确的是（ ）A．若小球的质量m A＝m B＝m C，则一定有α＝β＝γB．若小球的质量m A＝m B＝m C，则可能有α＝β＞γC．若小球所带电荷量q A＝q B＝q C，则一定有α＝β＝γD．若小球所带电荷量q A＞q B＞q C，则一定有α＜β＜γ【解答】解：A.对ABC三个小球整体来看，其整体重心在竖直线上，由此得到m A lsinα＝m B lsinβ+m C lsinγ当m A＝m B＝m C时sinα＝sinβ+sinγ当α＝β＝γ时sinα＝2sinα这是不能实现的，故A错误；B.由A项分析，当γ＝0时α＝β＞γB正确；C.小球位置与其质量有关，与电荷量无关，电荷量只决定小球张开的绝对大小，不影响相对大小，故C错误；D.由C项分析可知，故D错误。

故选：B。

A．2kQq2l2B．kQql2【解答】解：在C点，A、B两点电荷对kQq(l 2)2(l2)2，方向为由C指向A和由A．由b到a一直做加速运动B ．运动至a 点的速度等于2gLC ．运动至a 点的加速度大小为32gD ．运动至ab 中点时对斜面的压力大小为3346mg 【解答】解：B ．由题意可知三小球构成一个等边三角形，小球1和3之间的力大于小球2和3之间的力，弹簧处于压缩状态，故小球1和3一定是斥力，小球1带正电，故小球3带正电，小球3运动至a 点时，弹簧的伸长量等于L2，根据对称性可知，小球2对小球3做功为0；弹簧弹力做功为0，故根据动能定理有mgLsin30°=12mv 2解得小球3运动至a 点的速度v =gL 故B 错误；AC ．小球3在b 点时，设小球3的电荷量为q ，根据库仑定律和平衡条件有kQq L 2=mg2 设弹簧的弹力为F ，根据受力平衡，沿斜面方向有F =k 6Qq L 2―k QqL 2sin30°―mgsin30° 解得F =94mg小球运动至a 点时，弹簧的伸长量等于L2，根据对称性，由牛顿第二定律可知F +k QqL2sin30°―mgsin30°=ma解得a ＝2g方向与合外力方向一样，沿斜面向上，故a 先加速后减速，故AC 错误；D ．当运动至ab 中点时，弹簧弹力为0，根据库仑定律可知小球2对小球3的力为F 23=k Qq(32L )2=43⋅k Qq L 2=43×mg 2=23mg 此时小球3受到重力、库仑力和斜面对小球3的支持力，根据平衡条件可知斜面对小球的支持力为F N =mgcos30°―F 23=32mg ―23mg =3346mg根据牛顿第三定律可知，小球对斜面的压力大小为3346mg ，故D 正确。

10.5带电粒子在电场中的运动（知识解读）（解析版）•知识点1 带电粒子在电场中的加速•知识点2 带电粒子在电场中的偏转•知识点3 带电粒子在电场做圆周运动•知识点4 示波管•作业 巩固训练1、带电粒子的分类及受力特点（1）电子、质子、α粒子、离子等粒子，一般都不考虑重力，但不能忽略质量。

（2）质量较大的微粒，如带电小球、带电油滴、带电颗粒等，除有说明或有明确的暗示外，处理问题时一般都不能忽略重力。

（3）受力分析仍按力学中受力分析的方法分析，切勿漏掉静电力。

2、求带电粒子的速度的两种方法（1）从动力学角度出发，用牛顿第二定律和运动学知识求解(适用于匀强电场)。

由牛顿第二定律可知，带电粒子运动的加速度的大小a ＝Fm ＝qEm ＝qUmd ；若一个带正电荷的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板做匀加速直线运动，两极板间的距离为d ，则由v 2－v 02＝2ad 可求得带电粒子到达负极板时的速度v(2)从功能关系角度出发，用动能定理求解(可以是匀强电场，也可以是非匀强电场)。

带电粒子在运动过程中，只受静电力作用，静电力做的功W ＝qU ，根据动能定理，当初速度为零时，W ＝12mv 2－0，解得vW ＝12mv 2－12mv 02，解得v ＝（3）两种分析思路①利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式，适用于匀强电场且问题中涉及运动时间等描述运动过程的物理量时适合该思路。

②利用静电力做功结合动能定理，当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时适合该思路。

【典例1-1】平行金属板A 、B 竖直放置，间距为d ，充电后与电源分离，将一带正电粒子从A 板附近由静止释放，仅在静电力的作用下从B 板上小孔射出。

现将极板间距变为2d ，再将同一粒子从A 板附近由静止释放，则（ ）A ．粒子射出时的速度增加为原来两倍B ．粒子运动的加速度大小不变C ．系统电势能的减少量不变D ．静电力的冲量大小不变【典例1-2】（多选）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用带电粒子在电场中的振荡来产生微波，振荡原理可以理解为：如图所示，以O 为原点建立x 轴，x <0区域有匀强电场沿x 轴负向，其大小14V/m E =，x >0区域有非匀强电场沿x 轴正向，其大小()24V/m E x =，一带负电粒子质量为6210kg -´，电荷量大小为5110C -´，从40cm x =-处P点由静止释放，粒子仅在电场力作用下在x 轴上往返运动.已知质点做简谐振动周期公式2T =m 为质点质量，k 为振动系数），设原点O 处电势为零.下列说法正确的是（ ）A ．粒子的最大速度为3m/sB ．粒子运动到原点-1.6VCD ．粒子向右运动到O【典例1-3】如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为14210kg m -=´、电荷量为14210C q -=´带电微粒静止在竖直放置的平行金属板的A 点，经电压05000V U =加速后通过B 点小孔进入两板间距为0.3m d =、板长 1.0m l =、电压为300V U =的水平放置的平行金属板间，若带电微粒从水平平行金属板的右侧穿出，A 、B虚线为两块平行板的中线，带电微粒的重力和所受空气阻力均可忽略。

专题九 静电场中的图像问题考点一 φ－x 图像1．电场强度的大小等于φ－x 图线的切线斜率的绝对值。

如果图线是曲线，电场为非匀强电场；如果图线是倾斜的直线，电场为匀强电场（如图1）。

切线的斜率为零时沿x 轴方向电场强度为零（如图2）。

图1图22．在φ－x 图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向，进而可以判断电荷在电场中的受力方向（如图2）。

（2021·山东等级考）如图甲所示，边长为a 的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为＋q 的点电荷；在0≤x ＜22a 区间，x 轴上电势φ的变化曲线如图乙所示。

现将一电荷量为－Q 的点电荷P 置于正方形的中心O 点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。

若将P 沿x 轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（ ） A ．Q ＝2＋12q ，释放后P 将向右运动 B ．Q ＝2＋12q ，释放后P 将向左运动 C ．Q ＝22＋14q ，释放后P 将向右运动D ．Q ＝22＋14q ，释放后P 将向左运动C对y 轴正向的点电荷，由平衡知识可得222q k a ＋22(2)q k a ＝222Qq k a ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭，解得Q ＝2214q +，因在0≤x ＜22a 区间内沿x 轴正向电势升高，则场强方向沿x 轴负向，则将P 沿x 轴正向向右略微移动后释放，P 受到向右的电场力而向右运动。

故选C 。

（多选）（2023·山西长治市模拟）在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，规定无穷远处电势为零。

下列说法正确的有（）A．q1和q2带有同种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，受到的电场力减小D．负电荷从x1移到x2，电场力做正功CD无穷远处电势为零，电势为正的地方，存在正电荷，电势为负的地方，存在负电荷，所以q1和q2带有异种电荷，选项A错误；电场强度的大小等于图中曲线斜率的绝对值，x1处的斜率不为零，故电场强度不为零，选项B错误；负电荷从x1移到x2，曲线斜率减小，即电场强度减小，所以受到的电场力减小，选项C正确；负电荷从x1移到x2，电势增大，电势能减小，电场力做正功，选项D正确。

1复习题1.下列关于电场线的说法中正确是( ).(A )电场线是从正电荷出发，终止于负电荷的曲线(B )一对正、负点电荷的电场线不相交，但两对正、负点电荷的电场线是可以相的 (C )电场线是电场中实际存在的线(D )电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹 2.关于点电荷，下列说法中正确的是().(A )只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 (B )体积较大的带电体一定不能看成是点电荷(C )当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，这两个带电体均可看成点电荷(D )当带电体带电量很少时，可看成点电荷3.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7，在真空中相距为r ，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的( ). (A )4/7(B )3/7(C )9/7 (D )16/74.对公式E =kQ /r 2，理解正确的是( ). (A )r →O 时，E →∞ (B )当r →∞时，E →0 (C )某点场强跟点电荷Q 无关，只跟该点位置r 有关 (D )以点电荷Q 为圆心，r 为半径的球面上，各点场强相同5.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a ，a 的表面镀有铝膜，在a 的近旁有一绝缘金属球b ，开始时a 、b 都不带电，如图所示，现使b 带电，则( ). (A )a 、b 之间不发生相互作用 (B )b 将吸引a ，吸住后不放开 (C )b 立即把a 排斥开 (D )b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开6.如图所示为某一点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，A 、B 为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A 运动到B 的过程中，动能增加，则可以判断( ). (A )电场线方向由B 指向A (B )场强大小E A ＞E B(C )若Q 为负电荷，则Q 在B 点右侧 (D )Q 不可能为正电荷7.如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N ／C ，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A 、B 两点，AO 沿E 方向，BO ⊥OA ，另在圆心处放一电量为10－8C 的正点电荷，则A 处场强大小E A =______N ／C ，B 处的场强大小E B =______N ／C .8.如图所示，质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场E 中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为( ). (A )O(B )g ，方向竖直向下 (C )gtanθ，水平向右(D )g /cosθ，沿绳向下9.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m 1，和m 2，带电量分别为q 1和q 2.用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平线上，则下述结论中正确的是( ). (A )q 1一定等于q 2(B )一定满足q 1/m 1=q 2/m 2(C )m 1一定等于m 2 (D )必须同时满足q 1=q 2,m 1=m 210.如图所示，把质量为2g 的带负电小球A 用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q =4.0×10－6C 的带电小球B 靠近A ，当两个带电小球在同一高度相距30cm 时，则绳与竖直方向成α=45°角，试问: (1)B 球受到的库仑力多大? (2)A 球带电量是多少?11.如图所示，竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A ，在A 的正上方的P 点用丝线恳挂另一质点B ，A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电，使A 、B 两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小( ).(A )逐渐减小(B )逐渐增大 (C )保持不变(D )先变大后变小12.如图所示，半径为r 的绝缘光滑网环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m 、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，珠子所受的电场力是其重力的3/4倍，将珠子从环上最低位置A 点由静止释放，那么珠子所能获得的最大动能足多少?213.在电场中，A 、B 两点的电势差U AB >0，那么将一负电荷从A 移到B 的过程中 (A )电场力做正功，电势能增加 (B )电场力做负功，电势能增加 (C )电场力做正功，电势能减少(D )电场力做负功，电势能减少14.关于电场中的等势面，下列说法中止确的有( ).(A )等势而不一定跟电场线垂直 (B )沿电场线电势一定升高(C )在同一等势面上两点间移动电荷，电场力做功为零 (D )处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是一个等势面15.如图所示电路中，电源两端电压U =10V ，A 、B 两板间距离为2cm ，C 点离A 板5mm ，D 点离B 板4mm ，则E C =______V ／m ，E D =______V ／m ，U C =______V ，U D =______V .16.如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A 运动到B ，则( ).(A )电场力做正功(B )动能减少(C )电势能增加(D )加速度增大17.如图所示，L 1、L 2、L 3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L 2的电势为零，有一负电荷在L 1处动能为30J ，运动到L 3处动能为10J ，则电荷的电势能为4J 时，它的动能是(不汁重力和空气阻力)( ).(A )6J(B )4J(C )16J(D )14J18.在点电荷Q 的电场中，一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是( ). (A )Q 可能为正电荷，也可能为负电荷 (B )运动中.粒子总是克服电场力做功 (C )α粒子经过两等势面的动能E ka ＞E kb (D )α粒子在两等势面上的电势能E pa ＞E pb19.对于点电荷的电场，我们取无限远处作零电势点，无限远处电场强度也为零，那么( ).(A )电势为零的点，电场强度一定为零，反之亦然(B )电势为零的点，电场强度不一定为零，但电场强度为零的点，电势一定为零(C )电场强度为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零 (D )场强为零的点，电势不一定为零，电势为零的一点，电场强度一定为零 20.如图所示，一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0，则油滴最高点的位置在().(A )P 点的左上方 (B )P 点的右上方 (C )P 点的正上方(D )上述情况都可能21.如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别为U A =15V ，U B =3V ，U c =-3V .由此可得D 点电势V D =______V . 22.如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q 的油滴，从A 点以速度v 竖直向上射人电场.已知油滴质量为m ，重力加速度为g ，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v /2，问: (1)电场强度E 为多大?(2)A 点至最高点的电势差为多少?23.如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，其结果可能是( ).(A )只有球壳外表面带正电 (B )只有球壳内表面带正电 (C )球壳的内、外表面都带正电(D )球壳的内表面带正电，外表面带负电24.如图所示，在一电场强度有E 的匀强电场中放一金属空心导体，图中a 、b 分别为金属导体内部与空腔中的两点，则( (A )a 、b 两点的电场强度都为零 (B )a 点电场强度为零，b 点不为零 (C )a 点电场强度不为零，b 点为零(D )a 、b 两点电场强度均不为零25.当某一电容器的电压是40V 时，它所带电量足0.2C ，若它的电压降到20V 时，则( )(A )电容器的电容减少一半 (B )电容器的电容不变3(C )电容器的带电量减少一半 (D )电容器带电量不变 27.某电容器上标有“1.5μF ，9V ”，则该电容器( ). (A )所带电荷量不能超过1.5×10-6C (B )所带电荷量不能超过1.35×10-5C (C )所加的电压不应超过9V(D )该电容器的击穿电压为9V28.如图，长为L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端为R 的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?29.一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷(电荷量小)固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器两极板间的电压，W 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，那么( ) (A )U 变小，E 不变 (B )E 变大，W 变大 (C )U 变小，W 不变(D )U 不变，W 不变30.平行板电容器的两板A 、B 接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么().(A )保持电键S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大 (B )保持电键S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变 (C )电键S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大 (D )电键S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变31.如图所示装置，从A 板释放的一个无初速电子向B 板方向运动，下列对电子的描述中错误的是( ). (A )电子到达B 板时的动能是eU (B )电子从B 板到C 板时动能变化为零 (C )电子到达D 板时动能是3eU (D )电子在A 板和D 板之间往复运动32.如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将板间距变大些，则油滴的运动将( ). (A )向上运动(B )向下运动 (C )保持静止(D )向左运动 33.仅在电场力作用下，电荷由静止开始运动的情况是().(A )从电场线疏处向密处运动 (B )从场强大处向小处运动 (C )沿电场线运动(D )运动轨迹和电场线不一定重合34、如图所示是一个说明示波器工作原理的示意图 电子经电压U 1加速后以速度v o 垂直进入偏转电场，离开偏转电 场时的偏转量是h ，两平行板间距离为d ，电势差是U 2，板长是 L ，为提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量）可采 用以下哪些方法 （ ）A ．增大两板间电势差U LB ．尽可能使板长L 短一些C ．尽可能使板距d 短一些D ．使加速电压U 1升高一些35如图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该 电场区域时 的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D.带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大35.一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m 的带正电的小球,从O 点出发,初速度的大小为v 0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成 角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差.36．如图所示，有一电子经电压U 0加速后，进入两块间距为d ，电压为U 的平行金属板间，若电子从两板正中间射入，且正好能穿出电场，求：（1）金属板的长度；（2）电子穿出电场时的动能；437.如图所示,两块与水平方向成 角,平行且带等量异种电荷的金属板AB 和CD 正对放置,板长均为l.有一质量为m 、电荷量为+q 的微粒从金属板A 端以速度v 0沿水平方向进入两板间,并沿直线从金属板D 端射出.试求两板间的电压是多少?带电微粒从D 端射出时的速度是多少?38.如图甲所示,真空中水平放置的相距为d 的平行金属板板长为L,两板上加有恒定电压后,板间可视为匀强电场.在t=0时,将图乙中所示的交变电压加在两板上,这时恰有一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从两板正中间以速度v 0水平飞入电场.若此粒子离开电场时恰能以平行于两板的速度飞出(粒子重力不计).求:(1)两板上所加交变电压的频率应满足的条件. (2)该交变电压U 0的取值范围.39.如图所示,长为L 的绝缘细线(不可伸长)一端悬于O 点,另一端连接一质量为m 的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在O 点正下方钉一个钉子O ′,已知小球受到的电场力是重力的31,现将细线向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好绕钉子O ′在竖直平面内做圆周运动,求OO ′的长度.恒定电流1.下列说法中正确的是( ). (A )电流的方向就是电荷移动的方向(B )在一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 (C )电流都是由电子的移动形成的 (D )电流是有方向的量，所以是矢量 2.电源电动势的大小反映的是( ).(A )电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 (B )电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 (C )电源单位时间内传送电荷量的多少 (D )电流做功的快慢.3.电阻R 1、R 2的I -U 图像如图所示，可知R 1=______Ω，R 2______Ω.若把R 1、R 2并联后接到电源上时，R 1消耗的电功率是6W ，则电源的输出功率是______W .4.如图所示的电路中，R 1=R 2=2kΩ，电压表○V1的内阻为6k91，电压表○V2的内阻为3k91.AB 间的电压u 保持不变.当电键s 闭合后，它们的示数变化是( ).(A )○V1表的示数变小，○V2表的示数变大 (B )○V1表的示数变大，○V2表的示数变小 (C )○V1、○V2表的示数均变小5.通过一个电阻的电流是5A ,经过4min ，通过该电阻的一个截面的电量是( ). (A )20C(B )50C(C )1200C(D )2000C56.如图所示，A 、B 、C 、D 是滑线变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接人电路中，并要求滑片P 向接线柱C 移动时电路中的电流减小，则接人电路的接线柱可以是( ). (A )A 和B(B )A 和C (C )B 和C(D )A 和D7.下列有关电阻率的叙述中错误的是().(A )当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零 (B )常用的导线是由电阻率较小的铝、铜材料做成的 (C )材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 (D )材料的电阻率会随温度的变化而变化8.将一只阻值为数千欧的电阻R 1和一只阻值为千分之几欧的电阻R 2串联起来，则总电阻( ) (A )很接近R 1而略大于R 1(B )很接近R 1而略小于R 1 (C )很接近R 2而略大于R 2(D )很接近R 2而略小于R 2 9.将一只阻值为数千欧的电阻R 1和一只阻值为千分之几欧的电阻R 2并联起来，则总电阻( )(A )很接近R 1而略大于R 1(B )很接近R 1而略小于R 1 (C )很接近R 2而略大于R 2(D )很接近R 2而略小于R 2 10.把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n 段后，再并联起来，电阻变为1Ω，则n 等于( )(A )32(B )24(C )12(D )811.某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时问t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( )(A )0(B )2ne /t ,(C )3ne /t(D )4ne /t12.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断.由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( )(A )横截面积大的地方 (B )横截面积小的地方 (C )同时熔断(D )可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方13.用伏安法测灯泡电阻时，若将电流表和电压表的位置接成如图所示电路，可能出现的情况是( ) (A )电流表烧坏 (B )电压表示数为零(C )灯泡不亮(D )灯泡烧坏14.如图所示，两个定值电阻R 1、R 2串联后接在电压U 稳定于12V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1两端，电压表的示数为8V .如果他把电压表改接在R 2两端，则电压表的示数将( ). (A )小于4V(B )等于4V(C )大于4V 小于8V (D )等于或大于8V15.两电阻串联接在电压恒定的电源上，用两只精度都很高的不同的电压表分别去测量同一电阻两端的电压，甲表测得示数为10.1V ，乙表测得示数为10.3V ，则可知( ). (A )乙表示数比甲表示数更接近该电阻两端原来的电压(B )甲表内阻比乙表内阻大 (C )该电阻两端原来电压必小于10.1V (D )该电阻两端原来电压必在10.1V 和10.3V 之间 16.用两个可变的电阻R 1和R 2按图所示的方式连接，可用来调节通过灯泡上的电流大小.如果R 1＜＜R 2，那么，(a )、(b )两图中，起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用)( )(A )(a )图中R 1起粗调作用，(b )图中R 2起粗调作用 (B )(a )图中R 2起粗调作用，(b )图中R 1起粗调作用 (C )(a )、(b )两图中都是R 1起粗调作用 (D )(a )、(b )两图中都是R 2起粗调作用17.如图所示的电路中，U AB =1V ，R 1=R 2=R 3=10Ω，那么，电压表的示数为________V ，电流表的示数为________A .18.如图所示，要使AB 间的总电阻恰等于R 0，则R 1=________(设R 0已知).19.如图所示，甲、乙两地相距6km ，两地间架设两条电阻都是6Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表示数为6V ，电流表示数为1.2A ，问发生短路处距甲地多远.620.两只电压表○V1和○V2是由完全相同的两个电流计改装成的，○V1表的量程是5V ,○V2表的量程是15V ，把它们串联起来接人电路中.则().(A )它们的示数相等，指针偏转角度也相等 (B )它们的示数之比为l :3.指针偏转角度相等 (C )它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3 (D )它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:321.两只电流表○A1和○A2是由完全相同的两只电流表改装成的，○A1表的量程是5A ，○A2表的量程是15A .为了测量15～20A 的电流，把○A1表和○A2表并联起来使用，在这种情况下( ). (A )○A1表和○A2表的示数相等 (B )○A1表和○A2表的指针偏转角度相等 (C )○A1表和○A2表的示数之比为1:3 (D )○A1表和○A2表的指针偏转角度之比为1:323.如图所示，○A1和○A2是两个相同的电流表，○V1和○V2是两个相同的电压表.电流表○A1的示数是1.4mA ，电压表○V1和○V2的示数分别是0.8V 和0.6V .试求: (1)电流表○A2示数.(2)电压表和电流表的内阻之比.24.如图所示电路中，R 1=5Ω，R 2=7Ω，R 3=8Ω，R4=10Ω，C =20μF ，A 、B 两端电压U =15V ，求:电流表和电压表的示数以及电容器C 极板所带的电量.26.电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动，已知电子的质量为m ，电子的电量为e ，则其等效电流的大小等于________.27.如图所示电路中，L 1、L 2都是额定电压为220V 的灯泡，在正常情况下，当电键S 闭合时，电压表○V1、○V2和电流表○A 的示数分别为220V 、110V 和0.2A .F 是熔断电流为0.35A 的熔丝.在下列情况下，可能在电路的什么地方发生了什么故障?(1)两灯不亮，○V1、○V2表的示数都是220V ，○A 表的示数是零. (2)两灯不亮，○V1表的示数是220V ，○V2、○A 表的示数是零.(3)熔丝熔断.28.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R .电键S 闭合时，有质量为m 带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间.现在断开电键S ，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并与该极板碰撞.碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰撞后小球所带电量发生变化，所带电荷的性质与该板所带电荷相同.碰撞后小球恰好能运动至另一极板.设两极板间距离为d ，不汁电源内阻.问: (1)电源电动势ε多大?(2)小球与极板碰撞后所带电量q ’为多少?29.一台电动机的输出功率是10kW ，这表明该电动机工作时( ) (A )每秒消耗10kw 电能 (B )每秒对外做10kw 功 (C )每秒消耗10kJ 电能(D )每秒对外做10kJ 功30.一台电动机的电阻为4Ω，在220V 的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W .若电动机工作5min ，则电流做功________J .31.一个用电器上标有“2kΩ，1W ”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用7电器允许通过的最大电流为________A .当这个用电器两端加上20V 电压时，它实际消耗电流功率为________W .32.三个标有"100Ω，4W ”、“12.5Ω，8W ”、“90Ω，10W "字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V ，并联时允许通过的最大总电流是________A .33.电动机的电枢阻值为R ，电动机正常工作时，两端的电压为U ，通过的电流为I ，工作时间为t ，下列说法中正确的是().(A )电动机消耗的电能为UIt(B )电动机消耗的电能为I 2Rt (C )电动机线圈产生的热量为I 2Rt(D )电动机线圈产生的热量为U 2t /R34.如图所示，电阻R 1=20Ω，电动机的绕组R 2=10Ω.当电键S 断开时，电流表的示数是0.5A ，当电键S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是().(A )I =1.5A (B )I ＜1.5A (C )P =15W(D )P ＜15W35.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ，额定功率分别为100W 和40w ，为了使它们接到220V 电源上能止常发光，同时电路消耗的电功率义最小，如图所示电路中最合理的是图()36.把R 1=8Ω、R 2=2Ω两个电阻中联到电路中，要使两个电阻消耗的电功率相同，下列方法中可行的是()(A )给R 1并联一个阻值为8/3Ω的电阻 (B )给R 1并联一个阻值为8Ω的电阻 (C )给R 2串联一个6Ω的电阻(D )给R 2并联一个6Ω的电阻37.两个电阻，R 1=8Ω、R 2=2Ω，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的功率相等，可行的方法是()(A )用一个阻值为2Ω的电阻与R 2串联 (B )用一个阻值为6Ω的电阻与R 2串联 (C )用一个阻值为6Ω的电阻与R 1串联 (D )用一个阻值为2Ω的电阻与R 1串联38.在做实验时要在一根电阻为20Ω的电热丝上获得45W 的加热功率，而电源的电压为45V ，下面列出实验室中能提供的几种变阻器铭牌上所给出的参数，实验中可以和电热丝串联以获得规定的加热功率的变阻器是().(A )10Ω，1.5A (B )20Ω，4A (C )1kΩ，0.5A (D )100Ω，1A39.用两个不同的电热丝烧开水，不计热量损失，单独用第一个烧，用时他t 1，单独用第二个烧同样的水，用时t 2.如果把两电热丝串联使用一同烧同样的水，接在相同电压下烧同样的水所用时间为( ).(A )t 1＋t 2(B )21t t - (C )2t t 21+ (D )2121t t t t +40.有一电热器，额定电压为220V ，额定功率为1000W .现要把它改装一下，用在电压为110V 的电路中，若要使它消耗的功率仍为1000W .下面做法中正确的是( ).(A )将电热器中的电热丝截去一半(B )将电热器中的电热丝截去3/4，只留下1/4 (C )在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝 (D )将电热器小的电热丝等分成两段，再并联起来41.一个灯泡L ，标有"6V ，12W "字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).42.某电炉在额定电压下的电功率为P 0=400W ，电源在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同.当把电炉接到该电源时，电炉实际消耗的功率为P 1=324W .若将两个这样的电炉并联接入该电源，那么两个电炉实际消耗的总功率P 2为多少?43.如图所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m =50kg ，电源的电动势ε=110V .不计电源电阻及各处的摩擦，当电动8 机以v =0.9m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I =5A ，试求电动机线圈的电阻.44.把灯L 1，接到一个电压恒定的电源上，L 1的电功率是100W .如果把它与另一个灯L 2.串联起来再接到电源上，L 2的电功率是9W .问此时灯L 1的功率是多少(假定灯泡的电阻恒定不变)?45.如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随总电流I 变化的图线，抛物线OBC 为同一电源内部消耗的功率P r 随总电流I 变化的图线，则当通过电源的电流为1A 时，该电源的输出功率为( ). (A )1W(B )3W(C )2W(D )2.5W46.许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某电池板的开路电压是600mV ，短路电流是30mA ，这块电池板的内电阻是( ). (A )60Ω(B )40Ω(C )20Ω(D )10Ω47.电源的电动势为4.5V ，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电源两端的电压为(). (A )5.0V(B )4.5V(C )4.0V(D )3.5V48.电源电动势为ε，内阻为r ，向可变电阻R 供电.关于路端电压，下列说法中正确的是( ). (A )因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 (B )因为U =IR ，所以当R 增大时，路端电压也增大 (C )因为U =IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大 (D )因为U =ε-Ir ，所以当I 增大时，路端电压下降49.用电动势ε=6V 、内电阻r =4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电，最亮的电珠是().(A )“6V ，12W ” (B )“6V ，9W ”(C )“6V，4W ”(D )“6V ，3W ”50.如图所示电路中，电源的电动势ε=16V ，电阻R 1=R 2=R 3=10Ω，电源内阻r =1Ω.求下述各种情况中电压表的示数(电压表的内阻非常大，流过电压表的电流可忽略不计). (1)电键S 接存a 点. (2)电键S 断开. (3)电键S 接在b 点.51.如图所示电路中，电池内阻符号为r ，电键S 原来是闭合的.当S 断开时，电流表的示数变化情况足( )(A )r =0时示数变大，r ≠0时示数变小 (B )r =0时示数变小，r ≠0时示数变大(C )r =0或r ≠0时，示数都变大 (D )r =0时示数不变，r ≠0时示数变大52.如图所示电路，电源内阻不可忽略，R 1=10Ω，R 2=8Ω.当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V ；当电键扳到位置2时，电压表示数可能是()(A )2.2V (B )1.9V (C )1.7V (D )1.4V53.甲、乙、丙三个灯泡，按图方式连接到电池组上，如果丙灯泡处发生短路，某同学对电路各部分发生的变化作了如下推测(设各灯灯丝不被烧毁):①丙灯两端电压为零，②电池组的路端电压为零，③甲灯变得更亮，④乙灯变得更亮，其中().(A )只有①、③正确(B )只有②、③止确 (C )只有③、④正确(D )只有①、②正确55.如图所示电路中，电阻R 1=8Ω.当电键S 断开时，电压表○V1的示数为5.7V ，电流表的示数为0.75A ，电源总功率是9W ；当电键S 闭合时，电压表○V2的不数为4V .若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9:16，求电源的电动势和电阻R 2、R 3.。

教师资格高中物理《电场强度》教案一、教学目标1.理解电场的基本性质，掌握电场强度的定义式及单位，知道电场强度是矢量。

2.通过比值定义法得到电场强度的定义式，体会比值定义法在物理学中的应用。

3.通过对场的概念的学习，提升对客观世界的认识。

二、教学重难点【重点】电场强度的概念。

【难点】电场强度定义式的推导。

三、教学过程环节一：新课导入提出问题：同学们，我们知道两个相隔一定距离的电荷之间有相互作用力。

那么，大家结合上节课所学的知识说一说，电荷之间没有相互接触，相互作用力是如何产生的呢?(电荷周围存在电场)教师引导：电荷在电场中受力的情况与哪些因素有关呢?我们本节课继续通过《电场强度》来进一步研究一下这个问题。

环节二：新课教学提出问题：电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，我们能否通过这一性质来研究电场的强弱呢?多媒体展示：教师通过多媒体播放图1.2-1实验中悬挂的带电小球受到带电金属球静电力作用的视频，提问学生：之前我们通过这个实验总结出带电金属球周围存在电场，大家仔细思考从这个实验中我们还能得出哪些结论呢?(电场强弱与位置有关)教师讲解：实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布的，称为试探电荷或检验电荷，为了方便研究电场中各点的情况，不影响原电场的分布，试探电荷的电荷量和尺寸都要足够小;被检验的电场是带电金属球所激发的，所以金属球所带的电荷称为场源电荷或源电荷。

教师提问：根据实验，我们发现同一试探电荷放在电场中的不同位置时，它受到的电场力的大小并不相同，这说明了什么呢?(电场中不同点的电场强弱不同)教师追问：我们还能发现，不同的试探电荷在电场的同一点上受到的电场力的大小也不同，这又说明了什么呢?(电场力与试探电荷的电荷量有关)教师总结：对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场的同一点，所受的静电力也不相同，所以不能用试探电荷所受的电场力来表示电场的强弱。

小组讨论：试探电荷所受静电力的大小不仅与电场有关，还与试探电荷的电荷量有关，那么它们之间具有怎样的关系呢?请大家以物理兴趣小组为单位，进行为时五分钟的小组讨论。