高中物理 第1章 从富兰克林到库仑章末分层突破学案 沪科版选修1-1-沪科版高二选修1-1物理学案VIP免费

第1章从富兰克林到库仑章末分层突破[自我校对]①斥②吸③摩擦④库仑⑤模型⑥k⑦真空⑧点⑨力⑩⑪k⑫正⑬强弱和方向⑭正⑮负⑯相交⑰疏密________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________一、对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用1．任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体．但是，在这个过程中系统总的电荷是不改变的．2．库仑定律的数学表达式：F＝k，其中k是静电力常量；F是两个点电荷间的静电力，Q1、Q2是两点电荷所带的电荷量，r是两点电荷间的距离．上式适用于真空中的点电荷．有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为－Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？【解析】在本题中C球不带电，让其分别与A、B接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的带电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可．C与A、B反复接触，最后A、B、C三者电荷量均分，即qA′＝qB′＝qC′＝＝2QA、B间的作用力为F′＝k＝原来A、B间作用力F＝k＝，所以＝.即为原来的.【答案】1．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知()A．n＝3B．n＝4C．n＝5D．n＝6【解析】设球1、2间的距离为R，则F＝k，球3与球2接触后，它们的带电量均为；球3与球1接触后，它们的带电量均为，则F＝k.联立两式解得n＝6，D正确．【答案】D二、电场、电场强度与电场线电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运动、运动方向如何．电场强度就是应用电场的这一性质而定义的．通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E＝.接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E＝k.应用时要注意它们的区别．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．如图11所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图11A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电场强度比a点的大D．正电荷在a、b两点受力方向相同【解析】由图可以看出a处的电场线比b处密，故A、C选项错，B选项正确；正电荷受力方向为该点的切线方向，a点的切线方向与b点的切线方向不同，故D错．【答案】B2．一负电荷从电场中A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的vt图象如图12所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()图12【解析】由题图可知电荷的速度增加，加速度在增加，即所受的电场力(合外力)增加，电场强度也必定增加，且负电荷逆着电场线的方向运动，根据题图可以判断C选项符合要求，所以选项C正确．【答案】C