《100分物理》2015-2016高二寒假辅导资料——第4讲 电场中的图像问题和电容器

大庆英杰物理工作室2015-2016高二寒假辅导资料 开卷说明： 1. 本书中所有题都按大题的标准解答，选择题的每一个选项必须注明对错，对于错误的选项必须改过来； 2. 大题严格按大题解题标准进行解答； 3. ★为选做题，基础班学生根据自身情况选做，尖子班要求必须做。 第4讲　电场中的图像问题 电容器 知识点一、电场中粒子运动的v－t图象 当带电粒子只在电场力作用下运动时，如果给出了粒子运动的速度图象，则从速度图象可以确定： (1) 由速度大小变化可以确定粒子运动的加速度(电场力)方向； (2) 由加速度大小变化情况可以确定电场的大小。 由以上两点，进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。　　21*cnjy*com 知识点二、电场中的E－x图象 1．点电荷的E－x图象 正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图所示。 2．两个等量异种点电荷的E－x图象 (1) 两电荷连线上的E－x图象如图。 (2) 两电荷连线的中垂线上的E－y图象如图。 3．两个等量同种点电荷的E－x图象 (1) 两电荷连线上的E－x图象如图。 (2) 两电荷连线的中垂线上的E－y图象如图。 【来源： 知识点三、电场中的φ－x图象 1．点电荷的φ－x图象(取无限远处电势为零) (1) 正点电荷的φ－x图象如图。 (2) 负点电荷的φ－x图象如图。 2．两个等量异种电荷连线上的φ－x图象如图 3．两个等量同种电荷的φ－x图象 (1) 两正电荷连线上的φ－x图象如图。 (2) 两正电荷连线的中垂线上的φ－y图象如图。 知识点四、常见电容器　电容器的电压、电荷量和电容的关系 1．常见电容器 (1) 组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。 (2) 带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。 (3 )电容器的充、放电 充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。 2．电容 (1) 定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。 (2) 定义式：C＝。 (3) 物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。 (4) 单位：法拉(F) 1 F＝106 μF＝1012 pF 3．平行板电容器 (1) 影响因素：平行板电容器的电容C与极板的正对面积S成正比，与电介质的相对介电常数ε成正比，与极板间距离d成反比。21教育21教育网 (2) 决定式：C＝，k为静电力常量。 考点一　对电场中粒子运动的v－t图象的理解 【例1】 (多选)如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v－t图线如图乙所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有(　　) A．φa＞φb B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Wa＞Wb 【变式训练】 1．电场中的三条等势线如图2中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa＞φb＞φc。一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q，则这一过程中电子运动的v－t图象大致是图线中的(　　)21·cn·jy·com 考点二　对电场中的E－x图象的理解 图像和x轴围成的面积表示电压。 【例2】半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E －r曲线下O～R部分的面积等于R～2R部分的面积。2·1·c·n·j·y (1) 写出E-r曲线下面积的单位； (2) 已知带电球在r≥R处的场强E＝，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大？★ (3) 求球心与球表面间的电势差ΔU； (4) 质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处？ 【变式训练】 2．两带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L ... ...