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人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试学案设计
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这是一份人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试学案设计,共10页。学案主要包含了知识梳理,巩固练习等内容,欢迎下载使用。
一、点电荷电场
1.电场强度大小:E=eq \f(kQ,r2)
2.电场线:
正电荷的电场线是由正电荷指向无限远,负电荷则的电场线由无限远指向负电荷,
说明:①离点电荷越近电场线越密,电场强度E越大;
②以点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但方向不同,即电场强度E大小相等,但方向不同。
3.等势面:以点电荷为球心的一簇球面(与电场线垂直)
二、等量同种点电荷的电场
1.电场强度大小:点电荷电场强度叠加矢量和
(1)连线上:O点为零,从O点沿连线向两边逐渐变大
(2)中垂线上:O点为零,从O点沿中垂线向两边先变大后变小
(3)关于O点对称点:等大反向
2.电场线:如图所示,电场线疏密表示电场强度E的大小,切线方向代表方向。
3.等势面:等量同种点电荷的等势面具有对称性。以等量同种正点电荷为例,在连线上,中点电势最低,而在连线的中垂线上,中点电势最高。
三、等量异种点电荷电场
1.电场强度大小:点电荷电场强度叠加矢量和
(1)连线上:O点最小,从O点沿连线向两边逐渐变大
(2)中垂线上:O点最大,从O点沿中垂线向两边逐渐变小
(3)关于O点对称点:等大同向
2.电场线:如图所示,电场线疏密表示电场强度E的大小,切线方向代表方向。
3.等势面:等量异种点电荷等势面为关于中垂面对称的两簇曲面,中垂面是电势为零的等势面。
在连线的中垂线上,电势为0
四、匀强电场
1.电场强度大小:E=eq \f(U,d)
2.电场线:匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
3.等势面:匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面。.
【巩固练习】
任务一:点电荷电场
[例1](多选)(2017·天津高考)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是( )
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAφb>φc
D.φaφB
B.EB>EA>EC,φA=φC>φB
C.EAφC
D.因为电势零点未规定,所以无法判断电势高低
[变式训练3-1] (多选)如图所示的等量异号电荷中,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,且ab=bc,则( )
A.a点与c点的电场强度相同
B.a点与c点的电势相等
C.a、b间电势差与b、c间电势差相等
D.点电荷沿AB中垂线移动时,电场力不做功
[变式训练3-2]两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )
A.做直线运动,电势能先变小后变大
B.做直线运动,电势能先变大后变小
C.做曲线运动,电势能先变小后变大
D.做曲线运动,电势能先变大后变小
[变式训练3-3]如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
任务四:匀强电场
[例4]如图所示在某匀强电场中有M、N、P三点,在以它们为顶点的三角形中,∠M=30°、∠P=90°,直角边NP的长度为4 cm。电场方向与三角形所在平面平行。已知M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V,则电场强度的大小为( )
A.150 V/m B.75 V/m
C.225eq \r(3) V/mD.75eq \r(3) V/m
[变式训练4-1] (2015·全国卷Ⅰ) 如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )
A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ
B.直线c位于某一等势面内,φM>φN
C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
[变式训练4-2]如图所示,三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面,其电势分别为10 V、20 V、30 V。实线是一带电粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点,下列说法中正确的是 ( )
A.带电粒子一定是先过a,再到b,然后到c
B.带电粒子在三点所受电场力的大小Fb>Fa>Fc
C.带电粒子在三点动能的大小Ekc>Eka>Ekb
D.带电粒子在三点电势能的大小相等
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