粤教版高中物理必修第三册第二章静电场的应用章末小结与素养评价课件

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一、主干知识成体系　第二章　静电场的应用[典例1]　 如图所示，水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质绝缘细线在O点悬挂一质量为m且可以视为质点的带电小球，小球静止在A处，AO的连线与竖直方向的夹角为37°，现给小球一个垂直于OA方向的初速度v0，小球便在竖直面内运动，为使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度v0至少应为多大？续表[针对训练]2．示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来 的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入两平行金属板形成的偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1＝1 640 V，金属板长l＝4 m，金属板间距d＝1 cm，当电子加速后从两金属板的中央沿与金属板平行的方向进入偏转电场。(1)求偏转电压U2为多大时，电子离开金属板时的偏移量最大；(2)如果金属板右端到荧光屏的距离L＝20 cm，求电子打在荧光屏上时的最大偏转距离。答案：(1)2.05×10－2 V　(2)0.55 cm三、创新应用提素养(一)在生产生活中的应用1. 为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正、负两极时，在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。闭合开关S后，下列说法正确的是 (　 )A．烟尘颗粒向下运动B．两金属板间电场方向向上C．烟尘颗粒在运动过程中电势能减小D．烟尘颗粒电荷量可能是电子电荷量的1.5倍解析：由题图可知，极板上端为正极，下端为负极，则带负电的烟尘颗粒受静电力向上，故带电烟尘颗粒将向上运动，故A错误；极板上端为正极，下端为负极，所以两金属板间电场方向向下，故B错误；烟尘颗粒在运动过程中静电力做正功，电势能减少，故C正确；带电体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，所以烟尘颗粒电荷量不可能是电子电荷量的1.5倍，故D错误。答案：C　2． 如图所示，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们 之间形成高压电场，涂料微粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用 下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运 动轨迹。下列说法正确的是 (　　)A．涂料微粒一定带正电B．图中虚线可视为高压电场的部分电场线C．微粒做加速度先减小后增大的曲线运动D．喷射出的微粒动能不断转化为电势能解析：因工件接电源的正极，可知涂料微粒一定带负电，选项A错误；虚线为涂料微粒的运动轨迹，不能视为高压电场的部分电场线，选项B错误；从喷枪口到工件的电场强度先减弱后增强，可知微粒加速度先减小后增大，因电场线是曲线，故微粒做曲线运动，选项C正确；因电场力对微粒做正功，故微粒的电势能不断转化为动能，选项D错误。答案：C3． [多选]某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一 个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某 带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C 点与B点关于放电极对称。下列说法正确的是 (　　)A．A点电势低于B点电势B．A点电场强度小于C点电场强度C．烟尘颗粒在A点的动能大于在B点的动能D．烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能解析：由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，故A正确；由题图可知，A点电场线比C点密集，因此A点电场强度大于C点电场强度，故B错误；烟尘颗粒，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，故C错误；烟尘颗粒从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，故D正确。答案：AD　(二)创新科技中的应用4． 如图所示为我国自主研发、全球首创的“超级电容器”，这种 电容器安全性高，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达 十二年，且容量超大(达到9 500 F)，能够在10 s内完成充电。则 该“超级电容器” (　　)A．充电过程中电流是恒定电流B．充电过程中两极的电压逐渐增大C．充电时电容器的正极应接电源的负极D．放电过程中电容器的化学能转化为电能解析：充电过程中电流不为恒定电流，选项A错误；充电过程中两极的电荷量逐渐增大，故电压逐渐增大，选项B正确；充电时电容器的正极应接电源的正极，放电过程中电容器输出的是电能，选项C、D错误。答案：B　5．1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907—1913年，密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称该数值为基本电荷。如图所示，两块完全相同的金属极板水平放置，板间的距离为d，当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，它所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为t1；当两板间加电压U(上极板的电势高)时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间t2内运动的距离与在时间t1内运动的距离相等。忽略空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)答案：C