【導(dǎo)讀】本次我們主要學(xué)習(xí)平行板電容器還有帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。能利用等效重力的方法求解復(fù)合場(chǎng)有關(guān)的題目。其中電解電容器連接時(shí)應(yīng)注意其“＋”、“－”極.的電容器，其電容只由本身的因素決定，而與其電荷量Q和電壓U無(wú)關(guān).②公式是平行板電容器的決定式，只適用于平行板電容器.電容器充電后與電源斷開(kāi).此時(shí)電容器所帶的電荷量Q保持不變.所示，設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，初速度為v0，兩平行金屬板間電壓為U，示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有兩類問(wèn)題：一是運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系問(wèn)題，題，常用動(dòng)能定理或能量守恒定律去分析解決.跟電場(chǎng)力方向平行，在交變電場(chǎng)力作用下，做加速、減速交替變化的直線運(yùn)動(dòng)，律和方法進(jìn)行分析和解答.－U0；在T到的時(shí)間內(nèi)，UB=U0；在到2T的時(shí)間內(nèi)，UB=－U0……

　　

【正文】 71 頁(yè) 高考 真題 在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為 U 的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為 S、電流為 I 的電子束。已知電子的電量為 e、 質(zhì)量為 m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為 △ L 的電子束內(nèi)電子個(gè)數(shù)是 （ ） A． B． C． D． 例 解析：本題的思路是 U—I 圖像中，圖線的斜率表示電阻，斜率越大，電阻越大。如果圖線是曲線，則表示導(dǎo)體中通過(guò)不同的電壓、電流時(shí)它的電阻是變化的，這時(shí)電阻可以用該點(diǎn)曲線的切線斜率來(lái)表示。 燈泡在電壓加大的過(guò)程中，燈 絲中的電流增大，溫度升高，而金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大，所以燈絲在加大電壓的過(guò)程中電阻不斷增大， U—I圖線中曲線的斜率應(yīng)不斷增大。 A 圖中斜率不變，表示電阻不變， C 圖中斜率減小，表示電阻減小， D 圖中斜率先變大后變小。只有 B 圖中斜率不斷增大，符合電壓不斷變大的實(shí)際情況。 答案： ACD 說(shuō)明：本題的難點(diǎn)在于 ① 是對(duì) U—I 圖的物理意義的理解； ② 是由 計(jì)算的電阻值只是燈泡正常發(fā)光的阻值，而不是整個(gè)過(guò)程中的阻值。 例 解析：在導(dǎo)體兩端加上電壓后， NaCl 溶液中的 Na＋ 離子和 Cl－ 離子在電場(chǎng)力的作用下向相反的方向作定向移動(dòng)。正離子 Na＋ 的定向移動(dòng)方向與電流的方向相同，如圖所示電流方向 A→B 。 由于 NaCl 水溶液中正、負(fù)離子都是一價(jià)離子，電量均為 e，所以在 t秒內(nèi)有 n1個(gè)一價(jià)正離子沿著 A→B 的方向通過(guò) S，同時(shí)有 n2個(gè)一價(jià)負(fù)離子沿相反的方向通過(guò) S，負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)可等效看成正離子沿相反方向運(yùn)動(dòng)，即溶液中的電流相當(dāng)于 t 秒內(nèi)有 (n1 ＋ n2)e 的正電荷通過(guò)橫截面 S ，由 得. 例 解析： 圖中電容器被充電， A 極板帶正電， B 極板帶負(fù)電。根據(jù)平行板電容器的大小決定因等可知，當(dāng)增大電容器兩極板間距離 d 時(shí)，電容 C 變小 .由于電容器始終與電池相連，電容器兩極板間電壓 UAB保持不變，根據(jù)電容的定義 ，當(dāng) C 減小時(shí)電容器兩極板所帶電荷量 Q 都要減少， A 極板所帶正電第 31 頁(yè) 共 71 頁(yè) 荷的一部分從 a 到 b 經(jīng)電阻流向電源正極，即電阻 R 中有從 a 流向 b 的電流 .所以選項(xiàng) B、 C 正確 .答案： BC 例 解： 按定義， 由于各處電流相同，設(shè)這段長(zhǎng)度為 l，其中的質(zhì)子數(shù)為 n 個(gè)， 則由 。而 高考 真題 解析：設(shè)單位體積電子束中含有 n 個(gè)自由電子， 由電流定義可知： ，所以 電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，滿足 得到： 長(zhǎng)為 的電子束內(nèi)的電子的個(gè)數(shù)為 答案： B 點(diǎn)評(píng)： 本題涉及了帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和對(duì)電流的微觀含義的理解，考察分析、推理和綜合判斷的能力。 （人教版） 2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)講義： 庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度 一、知識(shí)強(qiáng)化 靜電場(chǎng)知識(shí)是高考常見(jiàn)考點(diǎn)，重點(diǎn)要能用物質(zhì)的微觀模型和 電荷守恒定律分析、解釋常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象，知道電荷量的概念；知道庫(kù)侖定律，認(rèn)識(shí)點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，會(huì)計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷的相互作用力大小，認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、知道電場(chǎng)力、會(huì)用電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)。 二、重難點(diǎn)知識(shí)歸納及講解 （一）電荷 庫(kù)侖定律 電荷守恒定律和元電荷 自然界中只有兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷。電荷的多少叫做電荷量，正電荷的電荷量用正數(shù)表示，負(fù)電荷的電荷量用負(fù)數(shù)表示。同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。使物體帶電的方法有：（ 1）摩擦起電；（ 2）接觸帶電；（ 3）感應(yīng)起電。不管哪種方式使物體帶電，都 是由于電荷轉(zhuǎn)移的結(jié)果。元電荷e=10－ 19C. 電荷守恒定律 第 32 頁(yè) 共 71 頁(yè) 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律。 比荷：帶電粒子的電荷量與粒子的的質(zhì)量之比，叫做該粒子的比荷。 庫(kù)侖定律 真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。 （ 1） 公式 （ 2） k=109Nm2/c2 （ 3）適用于點(diǎn)電荷（注意：看作點(diǎn)電荷的前提是帶電體間的距離遠(yuǎn)大于帶電體的尺寸 由于物體帶電是由于電荷的轉(zhuǎn)移，可知，物體所帶電荷量或者等于電荷量 e，或者等于電荷量 e 的整數(shù)倍。電荷量 e 稱為元電荷， e=10－ 19C，比荷C/kg. 點(diǎn)電荷：如果帶電體的距離比它們自身的大小大得多，帶電體的大小和形狀忽略不計(jì)。這樣的帶電體可看作點(diǎn)電荷，它是一種理想化的物理模型。 （二）電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)的基本性質(zhì)：就是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫做電場(chǎng)力。 電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)形態(tài)。 電場(chǎng)強(qiáng)度 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力 F 跟它的電荷量 q 的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。 （ 1）公式 （ 2）單位 V/m 1V/m=1N/C （ 3）矢量性：規(guī)定正電荷在該點(diǎn)受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向。 點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) 電場(chǎng)的疊加原理：如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們的電場(chǎng)就互相疊加，形成合電場(chǎng)。這時(shí)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這叫做電場(chǎng)的疊加原理。 電場(chǎng)強(qiáng)度：電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng) “力的性質(zhì) ”的物理量， 是定義式，而 僅適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度由 表達(dá)，但 E 與 F 和 q無(wú)關(guān)， E 由場(chǎng)源和位置決定。 勻強(qiáng)電場(chǎng) 第 33 頁(yè) 共 71 頁(yè) (1)定義：電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等、方向相同的電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng) . (2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線：是一組疏密程度相同 (等間距 )的平行直線 .例如，兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中，除邊緣附近外，就是勻強(qiáng)電場(chǎng) .如圖所示。 電場(chǎng)線 :在電場(chǎng)中畫(huà)出一系列從正電荷 或無(wú)窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處終止的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，此曲線叫電場(chǎng)線。 電場(chǎng)線的特點(diǎn)： (1)電場(chǎng)線是起源于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，終止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處的有源線。 (2)電場(chǎng)線不閉合、不相交、不間斷的曲線。 (3)電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線稀的地方場(chǎng)強(qiáng)小。 (4)電場(chǎng)線不表示電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，也不是客觀存在的曲線，而是人們?yōu)榱诵蜗笾庇^的描述電場(chǎng)而假想的曲線。 常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線 電場(chǎng) 電場(chǎng)線圖樣 簡(jiǎn)要描述 正點(diǎn)電荷 發(fā)散狀 負(fù)點(diǎn)電荷 會(huì)聚狀 等量同號(hào)電荷 相斥狀 等量異號(hào)電荷 相吸狀 勻強(qiáng)電場(chǎng) 平行的、等間距的、同向的直線 典型例題： 例 有三個(gè)完全相同的金屬小球 A、 B、 C，其中 A、 B 分別帶＋ 14Q 和－Q 的電量， C 不帶電， A、 B 球心間的距離為 r（遠(yuǎn)大于球的直徑），相互吸引力為 F。現(xiàn)讓 C 球先接觸 A 球后，再與 B 球接觸，當(dāng)把 C 球移開(kāi)后， A、 B 兩球的作用力的大小將變?yōu)?__________F。 例 真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷 A、 B 相距 20cm， A 帶正電 QA=10－ 10C，已知 A 對(duì) B 的吸引力 F=10－ 8N，則 B 在 A 處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為 ______V/m，方向 _________； A 在 B 處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小是 ______V/m，方向是 _________. 例 如左下圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷 Q1=Q2=10－ 8C，它們相距 ，求與它們的距離都為 A 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) . 第 34 頁(yè) 共 71 頁(yè) 例 如圖所示： q q q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知 q1與 q2之間的距為 l1， q2與 q3之間的距為 l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。 (1)如 q2為正電荷，則 q1為 ______電荷， q3為 ______電荷。 (2)q q q3三者電荷量大小之比是： ______︰ ______︰ ______ 例 右下圖中邊長(zhǎng)為 a 的正三角形 ABC 的三點(diǎn)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、 +q、－ q，求該三角形中心 O 點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小 和方向。 高 考 真題 圖中 A、 B 兩點(diǎn)放有電量為 +Q 和 +2Q 的點(diǎn)電荷， A、 B、 C、 D 四點(diǎn)在同一直線上，且 AC=CD=DB，將一正電荷從 C 點(diǎn)沿直線移動(dòng)到 D 點(diǎn)，則（ ） A．電場(chǎng)力一直做正功 B．電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功 C．電場(chǎng)力一直做負(fù)功 D．電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功 接地金屬球 a 的半徑為 R，球外點(diǎn)電荷的電量為 Q，到球的距離為 r，該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在球心處的場(chǎng)強(qiáng)等于。 A ． B ． C ．零 D． 第 35 頁(yè) 共 71 頁(yè) 例 精析： A、 B 可看成點(diǎn)電荷， ， C 球與 A 球接觸后，由電荷守恒定律知： A、 C 兩球各帶＋ 7Q 的電量； C 球再與 B 球接觸后， B、 C 兩球各帶＋ 3Q 的電量，此時(shí) A、 B 兩球間的相互作用為斥力 . 答案： 例 精析： A 對(duì) B 的作用力是 A 的電場(chǎng)對(duì) B 的作用力， B 對(duì) A 的作用力是 B 的電場(chǎng)對(duì) A 的作用力，由牛頓第三定律知 FBA=10 － 8N ，則，方向由 A 指向 B ，又 ，方向由 B 指向 A. 例 精析：點(diǎn)電荷 Q1 和 Q2在 A 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)分別為 E1和 E2，合場(chǎng)強(qiáng)在E1和 E2的角平分線上， 如圖所示， 例 解析：就 q2而言， q1和 q3只要帶同種電荷便可能使其處于平衡狀態(tài)，而對(duì) q1和 q3，若都帶正電荷，各自均受制另外兩個(gè)電荷的斥力而不能保持平衡，只有同帶負(fù)電荷， q2對(duì)其為吸引力，另外一個(gè)電荷對(duì)其為斥力，當(dāng)兩力大小相等時(shí)才能處于平衡狀態(tài)。 現(xiàn)再對(duì) q1列方程有： 可得： q2︰ q3=l12︰ (l1＋ l2)2 對(duì) q2 列方程有： 可得： q1︰ q3=l12︰ l22 ∴ q1︰ q2︰q3=l12(l1＋ l2)2︰ l12l22︰ (l1＋ l2)2l22 總結(jié)： 三點(diǎn)電荷都平衡規(guī)律，三個(gè)點(diǎn)電荷一定滿足： (1)在同一直線上；(2)兩同類一異； (3)兩大夾一小。 分析帶電體平衡問(wèn)題的方法與力學(xué)分析物體的平衡方法是一樣的，學(xué)會(huì)把電學(xué)問(wèn)題力學(xué)化，分析方法是： (1)確定研究對(duì)象，如果有幾個(gè)物體相互作用時(shí)，要依據(jù)題意，適當(dāng)選取 “整體法 ”和 “隔離法 ”，一般是先整體后隔離。 (2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。 (3)外平衡方程或根據(jù)牛頓第二定律方程求解 (經(jīng)常用到動(dòng)量守恒定律，動(dòng)能定理等 )。 第 36 頁(yè) 共 71 頁(yè) 例 解：每個(gè)點(diǎn)電荷在 O 點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小都是 由圖可得 O點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為 ，方向由 O 指向 C。 高考 真題 解析： 由于 A、 B 兩點(diǎn)均放有帶正電的點(diǎn)電荷，在 AB 連線上有一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)必為零。設(shè)該點(diǎn)為 E，且距離 A 點(diǎn)的距離為 x， AB 兩點(diǎn)間的距離為 L。根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理有： 可見(jiàn) E 點(diǎn)在 CD 之間， E 點(diǎn)左側(cè)合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右， E 點(diǎn)右側(cè)的合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左，所以將一正電荷從 C 點(diǎn)沿直線移到 D 點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功。 精析： 由于求點(diǎn)電荷在 O 處的場(chǎng)強(qiáng)與 a 球無(wú)關(guān)， a 球的存在與否，只影響 O 點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)，而點(diǎn)電荷在 O 處的場(chǎng)強(qiáng)為 。 答案： D 高三物理復(fù)習(xí)講義： 閉合電路的歐姆定律 一、內(nèi)容概述 閉合電路歐姆定律是本章的重要的內(nèi)容，會(huì)熟練地運(yùn)用歐姆定律，串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及能量關(guān)系分析和解決直流電路問(wèn)題是本部分學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)。 二、重、難點(diǎn)知識(shí)歸納和講解 （一）閉合電路歐姆定律 電源電動(dòng)勢(shì)：電源是把其 他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)大小的物理量；電動(dòng)勢(shì)的大小由電源本身的性質(zhì)決定，數(shù)值等于電路中通過(guò) 1C 電量時(shí)電源所提供的能量，也等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓；電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，方向規(guī)定為由電源的負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到