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1、高二物理高二物理20122012年年1010月月3131号号四四.期中考试复习期中考试复习(四四)电势综合以及电容器电势综合以及电容器首先记住他们的电场线首先记住他们的电场线一一.疑难杂症之一疑难杂症之一:等量异种等量同种电荷等量异种等量同种电荷这次我们彻底弄懂他们！这次我们彻底弄懂他们！两个等量异种电荷的等势面两个等量异种电荷的等势面两个等量同种电荷的等势面两个等量同种电荷的等势面记住他们的等势面记住他们的等势面一一.搞清晰电场搞清晰电场1.1.首先搞清晰他们连线之间的电场首先搞清晰他们连线之间的电场2.2.再搞清晰他们中垂线上的电场再搞清晰他们中垂线上的电场把上述不在这二条线上的点电场也搞
2、清晰把上述不在这二条线上的点电场也搞清晰有几种方法？有几种方法？二二.搞清晰各点的电势搞清晰各点的电势1.1.首先搞清晰他们连线之间的电场首先搞清晰他们连线之间的电场2.2.再搞清晰他们中垂线上的电场再搞清晰他们中垂线上的电场把上述不在这二条线上的点电势也搞清晰把上述不在这二条线上的点电势也搞清晰判定电场力做功的时候确定要找到好找的路径判定电场力做功的时候确定要找到好找的路径解决这类问题：利用公式解决这类问题：利用公式U=EdU=Ed去碰去碰,要么是斜率有含义要么是面积有含义要么是斜率有含义要么是面积有含义二二.疑难杂症之二疑难杂症之二:有关电势电场的图像有关电势电场的图像1.E-X1.E-X
3、图像或者图像或者q-Xq-X例例1.1.两个等量异种点电荷位于两个等量异种点电荷位于x x轴上，相对原点轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变更规律的是图对称分布，正确描述电势随位置变更规律的是图做这类题目先画出电场线做这类题目先画出电场线!A例例2.2.空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点轴上两点B B、C C 点电场强度在方向上的重量分点电场强度在方向上的重量分别是别是EBxEBx、ECxECx，下列说法中正确的有，下列说法中正确的有A.EBxA.EBx的大小大于的大小大于ECxECx的大小的大小B.EBxB.EBx的方向沿轴正方向
4、的方向沿轴正方向 C.C.电荷在点受到的电场力在方向上的重量最大电荷在点受到的电场力在方向上的重量最大D.D.负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功后做负功 AD做这类题目先画出电场线做这类题目先画出电场线!例例3.3.空间存在一沿空间存在一沿x x轴方向的静电场轴方向的静电场,电场强度电场强度E E随随x x变更的关系如图所示变更的关系如图所示,图线关于坐标原点旋转对图线关于坐标原点旋转对称称,A,B,A,B是是x x轴上关于原点对称的两点轴上关于原点对称的两点.电子在该电电子在该电场中仅受电场力作用，则（场中仅受电场力作用，则（）A.A
5、.电子在电子在A A、B B两点的电势能相等两点的电势能相等B.B.电子在电子在A A、B B两点的加速度方向相反两点的加速度方向相反C.C.电子从电子从A A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线D.D.取无穷远处电势为零，则取无穷远处电势为零，则O O点处电势亦为零点处电势亦为零AB做这类题目先画出电场线做这类题目先画出电场线!例例1.ab1.ab是半径为是半径为R R的圆的一条直径的圆的一条直径,该圆处该圆处于匀强电场中于匀强电场中,场强大小为场强大小为E,E,方向确定方向确定.在在圆周平面内圆周平面内,将一带正电将一带正电q q的小球从的小球从a a点相点
6、相同的动能抛出同的动能抛出,抛出方向不同时小球会经抛出方向不同时小球会经过圆周上不同的点过圆周上不同的点,在这些全部的点中在这些全部的点中,到到达达c c点时的小球的动能最大点时的小球的动能最大,已知已知cabcab300300，若不计重力和空气阻力，试求，若不计重力和空气阻力，试求:(1):(1)电场方向与电场方向与acac间的夹角间的夹角为多少？为多少？(2)(2)若若小球在小球在a a点时初速度方向与电场方向垂直，点时初速度方向与电场方向垂直，则小球恰好能落在则小球恰好能落在c c点，则初动能为多少点，则初动能为多少？C例例2.2.在在E=103的水平向左匀强电场中的水平向左匀强电场中,
7、有一光有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道与一水平绝缘轨道轨道MN连接连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线半圆轨道所在竖直平面与电场线平行平行,其半径其半径R=40cm,一带正电荷一带正电荷q=104C的小滑块质量为的小滑块质量为m=40g,与水平轨道间的动摩与水平轨道间的动摩因数因数=0.2,求求:(1)要小滑块能运动到圆轨道的要小滑块能运动到圆轨道的最高点最高点L，滑块应在水平轨道上离，滑块应在水平轨道上离N点多远处释点多远处释放？放？(2)这样释放的滑块通过这样释放的滑块通过P点时对轨道压力点时对轨道压力是多大？（是多大？（P为半圆轨道中点）为半圆轨
8、道中点）电容器的几个概念问题电容器的几个概念问题1.1.电容器的构造，充放电，电量电容器的构造，充放电，电量2.2.电容的定义，单位，二个公式电容的定义，单位，二个公式3.3.平行电容器的公式，以及常用电容器平行电容器的公式，以及常用电容器的三个符号的三个符号例例1.1.以下说法正确的是以下说法正确的是A.A.某电容器电容为某电容器电容为3F3F，则该电容器两极电压，则该电容器两极电压每增加每增加1V1V，带电荷量就增加，带电荷量就增加3103106 6 C CB.B.每个电容器的带电量与两极板间的电势差成每个电容器的带电量与两极板间的电势差成正比正比C.C.电容器电容器A A的电容比电容器的
9、电容比电容器B B的电容大，说明的电容大，说明A A比比B B能容纳更多的电荷能容纳更多的电荷5.5.电容器中有关简洁出错的问题电容器中有关简洁出错的问题例例2.2.某电容器上标有某电容器上标有“1.5F,9V”“1.5F,9V”字样，则字样，则该电容器该电容器A.A.当电容器两端的电压为当电容器两端的电压为9V9V时，所带的电荷量时，所带的电荷量不能超过不能超过1.35101.35105 C 5 C B.B.所带的电荷量确定为所带的电荷量确定为1.35101.35105 C 5 C C.C.该电容器的击穿电压为该电容器的击穿电压为9V9VD.D.电容器可以在电容器可以在09V09V的电压下正
10、常工作的电压下正常工作5.5.电容器中有关简洁出错的问题电容器中有关简洁出错的问题6.6.求电容器动态变更的思路求电容器动态变更的思路1.1.首先判定首先判定U U不变还是不变还是Q Q不变不变2.2.判定电容如何变判定电容如何变3.3.利用利用Q QCU E=U/d E=KQ/SCU E=U/d E=KQ/S例例1.平行板电容器的极板平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接与一灵敏的静电计相接,极板极板B接地接地.若极板若极板B稍向上移动一点稍向上移动一点,由视察到的静由视察到的静电计指针变更作出平行板电容器电容变小的结论的依电计指针变更作出平行板电容器电容变小的结论的依据是据是 ().(A
11、)两极板间的电压不变两极板间的电压不变,极板上的电量变小极板上的电量变小(B)两极板间的电压不变两极板间的电压不变,极板上的电量变大极板上的电量变大(C)极板上的电量几乎不变极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小两极板间的电压变小(D)极板上的电量几乎不变极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大两极板间的电压变大DB A本题关键是静电计量什么本题关键是静电计量什么例例2.对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是的是()（A）将两极板的间距加大，电容将增大）将两极板的间距加大，电容将增大（B）将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将）将两极板平行错开
12、，使正对面积减小，电容将减小减小（C）在下板的内表面上放置一面积和极板相等、）在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大（D）在下板的内表面上放置一面积和极板相等、）在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大厚度小于极板间距的铝板，电容将增大BCD例例例例3.3.3.3.平行板电容器充电后与电源断开，负极板平行板电容器充电后与电源断开，负极板平行板电容器充电后与电源断开，负极板平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固接地，
13、在两板间有一正电荷（电荷量很少）固接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在定在定在定在P P P P点，以点，以点，以点，以U U U U表示电容两极板间的电压，表示电容两极板间的电压，表示电容两极板间的电压，表示电容两极板间的电压，E E E E表表表表示两极板间的场强，示两极板间的场强，示两极板间的场强，示两极板间的场强，E E E E表示正电荷在表示正电荷在表示正电荷在表示正电荷在P P P P点的电势点的电势点的电势点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中
14、虚线所示的位置，则（虚线所示的位置，则（虚线所示的位置，则（虚线所示的位置，则（）A A A A、U U U U变小，变小，变小，变小，E E E E不变不变不变不变B B B B、E E E E变大，变大，变大，变大，E E E E不变不变不变不变C C C C、U U U U变小，变小，变小，变小，E E E E变大变大变大变大D D D D、U U U U不变，不变，不变，不变，E E E E不变不变不变不变A大家依据程序去做！大家依据程序去做！例例4.4.两个较大的平行金属板、相距为两个较大的平行金属板、相距为d d，分别接在电压，分别接在电压为为U U的电源正、负极上，这时质量为的电
15、源正、负极上，这时质量为m m，带电量为，带电量为qq的的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的状况下，假如将两板特别缓慢地水平错开一些，那么的状况下，假如将两板特别缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中在错开的过程中()()A A油滴将向上加速运动，电流计中的电流从油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b b流向流向a aB B油滴将向下加速运动，电流计中的电流从油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a a流向流向b bC C油滴静止不动，电流计中的电流从油滴静止不动，电流计中的电流从b b流向流向a aD D油滴静止不动，电流计中的电
16、流从油滴静止不动，电流计中的电流从a a流向流向b bD大家依据程序去做！大家依据程序去做！1.1.图甲是测量图甲是测量 的的电容式传感器电容式传感器定片定片甲甲角度角度2.2.图乙是测量图乙是测量 的电容式传感器的电容式传感器金属芯线金属芯线电介质电介质导电液体导电液体乙乙h液面高度液面高度h3.3.电容器的实际应用电容器的实际应用做这类题目首先找出二个极板和电介质！做这类题目首先找出二个极板和电介质！3.3.图丙是测量图丙是测量 的电容式传感器，的电容式传感器，固定电极固定电极可动电极可动电极F丙丙压力压力F3 3、电容器充电后与电源断开，质量为、电容器充电后与电源断开，质量为m m、电荷
17、量为、电荷量为q q的带的带电粒子静止于该电容器两平行板中心，现在两板间靠近下电粒子静止于该电容器两平行板中心，现在两板间靠近下极板插入一个厚度为极板间距离极板插入一个厚度为极板间距离1/81/8的金属板，如图的金属板，如图7 7所示，所示，则关于两板间电势差和带电粒子的运动状况的说法中正确则关于两板间电势差和带电粒子的运动状况的说法中正确的是（的是（）A A两板间电势差两板间电势差U U增大，带电粒子向上加速运动增大，带电粒子向上加速运动B B两板间电势差两板间电势差U U不变，带电粒子仍静止不变，带电粒子仍静止 C C两板间电势差两板间电势差U U减小，带电粒子仍静止减小，带电粒子仍静止D
18、 D两板间电势差两板间电势差U U减小，带电粒子向下加速运动减小，带电粒子向下加速运动C留意在留意在Q不变状况下不变状况下公式的敏捷应用公式的敏捷应用4 4、如图、如图1414所示，平行板电容器充电后断开电源，带正电所示，平行板电容器充电后断开电源，带正电的极板接地，板间有一带电小球用绝缘细线悬挂着，小球的极板接地，板间有一带电小球用绝缘细线悬挂着，小球静止时与竖直方向的夹角为静止时与竖直方向的夹角为，若将带负电的极板向右平，若将带负电的极板向右平移稍许，则移稍许，则()()A A带负电的极板的电势降低带负电的极板的电势降低B B两极板间的电场强度变小两极板间的电场强度变小C C夹角夹角将变小
19、将变小D D细线对小球的拉力变大细线对小球的拉力变大A A留意在留意在Q不变状况下不变状况下公式的敏捷应用公式的敏捷应用例例3.(3.(南通市南通市20082008届高三第一次调研测试届高三第一次调研测试)平行板电容平行板电容器竖直放置，器竖直放置，A A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的绝缘线与固定的A A板成板成角，移动角，移动B B板，下列说法正确板，下列说法正确的是的是()()A AS S闭合，闭合，B B板向上平移一小段距离，板向上平移一小段距离，角变大角变大B BS S闭合，闭合，B B板向左平移一小段距离，板向左平移一小段距离，角变
20、大角变大C CS S断开，断开，B B板向上平移一小段距离，板向上平移一小段距离，角变大角变大D DS S断开，断开，B B板向左平移一小段距离，板向左平移一小段距离，角不变角不变BCD留意留意1、A、B在在U不变状况下不变状况下公式的敏捷应用公式的敏捷应用2、C、D在在Q不变状况下不变状况下公式的敏捷应用公式的敏捷应用例例1.P,Q1.P,Q是两个电量相等的正点电荷是两个电量相等的正点电荷,它们它们连线的中点是连线的中点是O,AO,A、B B是中垂线上的两点是中垂线上的两点,用用EA,EB,UA,UBEA,EB,UA,UB分别分别A A、B B两点的场强和电势两点的场强和电势,则则A.EAA
21、.EA确定大于确定大于EBEB，UAUA确定大于确定大于UBUBB.EAB.EA不确定大于不确定大于EBEB，UAUA确定大于确定大于UBUBC.EAC.EA确定大于确定大于EBEB，UAUA不确定大于不确定大于UBUBD.EAD.EA不确定大于不确定大于EBEB，UAUA不确定大于不确定大于UBUBB 1.1.判定场强大小的二种方判定场强大小的二种方法？法？2.2.推断电势凹凸的方法推断电势凹凸的方法(一一种种)？例例1.1.匀强电场中匀强电场中A.B.CA.B.C三点构成一等腰三三点构成一等腰三角形角形,AB=c,AB=c,底角底角=30,=30,电场强度的方向电场强度的方向平行于纸面平行
22、于纸面.现有一电子现有一电子,在电场力作用下在电场力作用下,经经A A运动到运动到C C动能削减动能削减EkEk，而质子在电场力，而质子在电场力作用下，经作用下，经A A运动到运动到B B动能增加也等于动能增加也等于EkEk，则该匀强电场的电场强度则该匀强电场的电场强度E E的大小和方向的大小和方向？2、（、（03年江苏高考）两块大小、形态完全相同的金属平年江苏高考）两块大小、形态完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关示，接通开关K，电源即给电容器充电，电源即给电容器充电.（）A保持保持K接通，减
23、小两极板间的距离，则两极板间电场接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小的电场强度减小B保持保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大电量增大C断开断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小减小D断开断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大势差增大KRE+-B C留意在哪种状况下留意在哪种状况下公式的敏捷应用公式的敏捷应用教后记：教后记：1.1.如何判定某点电势能？如何判定某点电势能？2.2.如何判定运动过程中的电势能？如何判定运动过程中的电势能？3.3.二个等量同种（异种）电荷的中心连线，二个等量同种（异种）电荷的中心连线，中垂线上的场强，电势的比较中垂线上的场强，电势的比较4.4.静电计量什么？静电计量什么？5.5.电场力做功中假如不好处理，怎么办？电场力做功中假如不好处理，怎么办？