这份试卷主要涵盖了高中物理中的电学部分,包括静电场、电势、电容器、电磁感应等核心概念。下面是根据题目内容解析的相关知识点:
1. **库仑定律**:点电荷之间的静电力遵循库仑定律,力的大小与两电荷的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比。题目中的问题涉及到当距离变为原来的3倍时,力的大小变为原来的1/9。
2. **静电感应**:带电物体靠近中性导体时,会诱导导体表面出现相反电荷,以抵消外电荷的影响。题目中提到的枕形导体,正电荷会吸引导体内的负电荷,导致负电荷向正电荷方向移动。
3. **电场线与电势**:电场线的方向表示电势降低的方向,电场线越密,电场强度越大。粒子沿电场线运动,电势能转化为动能,电势降低。题目的答案依赖于粒子的运动方向,但可以确定电势 фa 和 фb 的关系取决于粒子的运动路径。
4. **电场中的粒子运动**:在只有电场力作用下,带电粒子的运动取决于电场的方向和粒子的电量及质量。无初速释放的粒子可能会做直线或曲线运动,其动能和电势能的变化取决于电场的性质。
5. **电场力做功**:电场力做功只与电荷的初末位置电势差有关,与路径无关。判断电场力做功的正负和大小,需要计算各点的电势差。
6. **电势的分布**:在匀强电场中,如果电场线与平面平行,电势差等于电场强度与沿电场方向的距离的乘积。根据电势的差异,可以推断出其他点的电势。
7. **平行板电容器与静电计**:电容器的电势差变化会影响静电计的读数,当电容器的电量不变,电极板间距离改变时,电势差会改变,进而影响静电计的张角。
8. **电子在电场中的运动**:电子在加速电场和偏转电场中的运动,涉及到动能和电势能的转换以及横向位移的计算。增加加速电场的电压会增加电子的初动能,而增加偏转电场的电压会增加电子的横向偏转。
9. **电路分析**:电路中的滑动变阻器改变会影响电路中的电阻,从而影响电流和电压分配。判断灯泡亮度的变化需要分析电路的串并联关系和电源电压。
10. **通电螺线管的磁场**:通电螺线管产生磁场,其周围的小磁针会因磁场力而指向特定方向。N极指向螺线管内部,S极指向外部,根据右手螺旋法则判断电流方向和磁场方向。
11. **电流的磁效应**:最早观察到电流产生磁场的物理学家是奥斯特,电流产生的磁场使得小磁针的N极指向磁场方向。
12. **左手定则**:判断电流、磁场和力的方向关系,使用左手定则,四指从电流方向弯曲,大拇指指向磁场方向,食指所指方向即为受力方向。
13. **安培定则**:条形磁铁产生的磁场可以用安培定则(右手定则)来判断,通过握拳的方式确定磁场线的方向。
以上知识点涵盖了高中物理中的基本电学概念和定律,包括库仑定律、静电感应、电场线、电势、电容器、电磁感应、电流的磁效应等,是高二学生需要掌握的重要内容。