電場題型分類分析

1、電場中的功能關(guān)系題型題型一：帶電粒子在電場做曲線運動時要注意做曲線運動的條件與電場力的分解結(jié)合：例如1:如下列圖為一勻強電場，實線表示電場線，一個帶電粒子射入該電場中，軌跡如圖中虛線所示，粒子從 動到b，不計重力，那么以下判斷中正確的選項是A b點電勢高于a點電勢；bB .粒子在a點的動能大于b點的動能；-C.粒子在b點的電勢能大于 a點的電勢能；：k 二ED .粒子在a點所受的電場力大于在 b點所受的電場力。a-分析由于做曲線運動的物體必須受到向心力的作用，將電場力分解成切向分力 和法向分力，由此可判斷出此帶電粒子為負(fù)電荷，所受電場力與場強E方向相反。解析B、C正確題型二：正、負(fù)電荷在電場中

2、受到的電場力的方向是有差異的：例如2 :電荷在電場中移動時，以下說法中正確的有A .正電荷從M點移到N點，假設(shè)電荷電勢能增加，M點的電勢一定低于 N點；B .正電荷只在電場力作用下從 M點移到N點，M點的電勢一 疋冋于 N點；C .負(fù)電荷從M點移到N點，假設(shè)電荷電場力做功， M點的電勢一 疋冋于 N點； D .負(fù)電荷從M點移到N點，假設(shè)電荷電勢能增加， M點的電勢一定低于 N點。分析無論正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力做正功，電荷的電勢能必定減小，只要電場力做負(fù)功，電荷的電勢能必定 增大。由電場力做正功還是做負(fù)功，判斷電場力方向，結(jié)合正、負(fù)電荷即可確定場強方向，就可以判定電勢的上下。解析A正確50

3、0V，動能為400eV的電子從A題型三：電場對帶電粒子所做的功只與電勢差有關(guān)，與帶電粒子所通過的路徑無關(guān)： 例如3 :如下列圖，兩平行金屬板豎直放置，A、B兩小孔正好相對。兩板間電壓為孔沿垂直于板面方向射入電場。經(jīng)過一段時間，電子將離開電場，電子離開電場時的動能為A . 900Ev ；B. 500eV ；C. 400eV;D. 100eV。分析電場對帶電粒子做功時，如電勢差一疋， 那么電場力做功的多少與距離無關(guān)，所以，動能為 400eV的電子能克服的電勢差為400V，即只能沖過極板間距 d的4/5，又沿原線返回。沖出電場時的動能不變。解析C正確題型四：電場力對電荷做功，與場強的方向沒有必然聯(lián)系

4、：例如4 :在靜電場中，一個電子由a點移到b點時電場力做功為 5eV，那么以下認(rèn)識中 錯誤的選項是AD A .電場強度的方向一定由b沿直線方向指向a；B.電勢差Uab =5V ；C .電子的電勢能減小 5eV；D. b點電勢Ub=5V。分析電場力對電荷做功，只看電場力與位移方向的關(guān)系，而與場強的方向無關(guān)，但電荷的正負(fù)決定了電場力與場強 方向的關(guān)系。值得注意的是，電勢降低的方向并不一定是場強的方向，場強的方向是電勢降低最快的方向。題型五：只要電場力對帶電粒子做正功，帶電粒子的電勢能一定減少，只要電場力對帶電粒子做負(fù)功，帶電粒子的電 勢能一定增加，與帶電粒子所帶電荷正、負(fù)無關(guān)：例如5: 一帶電量為

5、一3 x 109c的電荷從電場中的 a點移到b點電勢能增加6X 108焦，那么可知A .電場中的a點比b點電勢低；B .電場中ab兩點的電勢差 Uab=20V ；C .電場強度的方向由 a點指向b點；D .由a點移到b點的過程中電場力做功 6x 1OJ。分析電勢能增加，說明電場力做負(fù)功，而負(fù)電荷所受的電場力與場強方向相反，再由沿著電場方向電勢降低即可。解析B正確題型六：電荷之間的引力可以做正功、也可以做負(fù)功，電荷之間的斥力也相同：例如61如下列圖，有兩個完全相同的帶電金屬球 A和B，B固定在絕緣地板上，A在離B高H的正上 方由靜止釋放，與 B發(fā)生碰撞后回彈高度為 h。設(shè)碰撞中無機械能損失，空氣

6、阻力不計，那么 A.假設(shè)A、B帶等量冋種電荷，那么h>H;B.假設(shè)A、B帶等量冋種電荷，那么h<H;C.假設(shè)A、B帶等量異種電荷，那么h>H;D.假設(shè)A、B帶等量異種電荷，那么h<H。分析當(dāng)帶電金屬球 A下降時，如果 A、B帶等量同種電荷，那么電場力做負(fù)功， A、B碰撞后彈回過程中，電場力同樣 做負(fù)功，所以彈回原處。如果 A、B帶等量異種電荷，那么電場力做正功， A、B碰撞時，A、B所帶電荷恰好完全中和,彈回過程中，只有重力做功，所以彈回高度大于原高度。解析C正確2如下列圖，有兩個相同的金屬球M和N , N被絕緣座固定在水平地面上，M從N的正上方h高處自由落下，與 N相

7、碰有以碰前的速率反向彈回，在以下哪種情況下，M彈起后上升的最大高度大于h？A . M和N原來帶等量同等電荷B . M和N原來帶等量異種電荷C . M和N原來帶不等量同種電荷D . M和N原來帶不等量異種電荷假設(shè)兩球希等重同種電荷很據(jù)龍里守恒碰撞前后兩球電荷童不賣整個過程電場力做功均Ch所以氏hF假設(shè)稠淼帶不等重同科電荷，根據(jù)能重守恒，旋It信蔵球電荷量相尊此時瑪辰電荷崖均為* 曾也丿的莢穆值* 3嚴(yán)，F(xiàn)最 大|相同距離時電場力耋如 碰槿后電場力做的正功比砸幢前電場力傾餉負(fù)功參，整個過律虐場力播功昕趾HCh；假設(shè)兩待帚等里異種電荷很麗龍重守怎，磁律后兩強電荷中和，均不芾電碰遵焉夏宵電埼力做功庭對

8、前電場力做正功整個噬現(xiàn)邑 場力傾功0 -假設(shè)兩球篇不等星異沖電荷，根據(jù)龍里守恒，碰H后兩球均蒂等整同種電荷Mm后電場力均做正功整個過程電場力做功?tb所以H題型七：等效替代法的運用： 例如7 :如下列圖，在地面上方有一個勻強電場，在該電場中取一點 O作圓心，以R= 10cm為半徑，在豎直平面內(nèi)作一個圓，圓平面平行于勻強電場的電場線；在O點固定一個電量為一5X10-4c的電荷其對勻強電場的影響可忽略不計；當(dāng)把一個質(zhì)量為3g，電量為2X1O-1OC的帶電小球放在圓周的 a點時Oa水平，它恰能靜止不動。 由此可知，勻強電場 的電場線跟Oa線的夾角=;假設(shè)將帶電小球從a點緩慢移動到圓周上的最高點b，夕

9、卜齡上帑電小轉(zhuǎn)克準(zhǔn)區(qū)用的乞點時受力惜屛如囹，曲亡債浪件倍知：蛋力勻岸侖力的臺力W電場為直尋渲反向"«'!力需做功J。T MIX Oq5k10_4a2>10；?,而星9 m 12 工»= 0.(聊早：i: anaT JiM 2= arrt anT ? tE sina=iiE iEc os aF _J- - - $*小拂帑員龜，電蝠力與電側(cè)遇復(fù)廠向相上，曲勻強電場的電場妙跟0也寒的夾箱="只ar：.將帚邑小球川臣直襲醱擺動倒匾I均上的最怎點庫倉力不體功領(lǐng)勇型社走遲謂¥-ngRtQERs inu+qERc>s-0 代入簞逞外力F冊

10、功*=sx U :J 捷咅家為；arctarrl> S 10_aJ 3帶電物質(zhì)在電場中的圓周運動【例1】在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端系著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于 0點，把小球拉起直至細(xì)線與場強平行，然后無初速釋放小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為求小球經(jīng)過最低點時細(xì)線對小球的拉力.解析：如圖設(shè)帶電小球帶有正電荷電量為q,如果小球能沿圓孤運動到 B點而速度再度變?yōu)榱?，那么電場方向?yīng)向右，設(shè)場強為E,細(xì)線長為I那么有：那么在A、B兩點間應(yīng)用動能定理得：qEI1 sin mglcos 0L cos qEmg1 sin再在A、C兩點間應(yīng)用動能定理

11、得:qEI mgl mvf2拓展：假設(shè)把電場反向呢?在C點對帶電小球進(jìn)行受力分析，并由牛頓第二定律得:2vcTc mg m把12兩式代入得：tc 3mg篇mg【例2】質(zhì)量為m帶電量為+q的小球通過長為L的絕緣繩在光滑的水平面上，有一勻強電場平行于水平面，如圖?，F(xiàn)在A點給小球一垂直于電場的速度，結(jié)果小球恰能繞0在水平面上做圓周運動。試求：1小球在A、B兩點的速度。2小球在A、B兩點對繩的拉力。AB【例3】如圖6-3-9所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場強大小為E,方向水平向右的勻強電場中，圓環(huán)上的 A、C兩點處于同一水平面上,B、D分別為圓環(huán)的最高點和最低點.M為圓環(huán)上

12、的一點,/ MOA=45 ° .環(huán)上穿著一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球，它正在圓環(huán)上做圓周運動，電場力大小qE等于重力的大小mg,且小球經(jīng)過M點時球與環(huán)之間的相互作用力為零.2解析在M點根據(jù)牛頓第二定律：m , 2mg試確定小球經(jīng)過 A、B、C、D點時的動能各是多少?、2 、21 2 _3 2qER(1)+mgR EkamvMEKA(-2 222同理：Ekb (- 2 1)mgR2ekc(3一 221)mgR當(dāng)小球從M點運動到A點的過程中，根據(jù)動能定理得:R【例4】如下列圖,長為L的絕緣細(xì)線(不可伸長)一端懸于0點,另一端連接一質(zhì)量為 m的帶負(fù) 電小球，置于水平向右的勻強電場中，在

13、0點正下方釘一個釘子 0',小球受到的電場力是重力的現(xiàn)將細(xì)線向右水平拉直后從靜止釋放,細(xì)線碰到釘子后要使小球剛好繞釘子0'在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求00的長度.解：曰干里力場租電場力做功都與蹌徑無天' 因此可以耙兩亍場豈加起來看咸一會等愆力場來處理，如0flT=勻：得：6=(0開妁吋、芬球在合力F的倍用卩訂力的冇向作勻加謹(jǐn)言紗運動恥點運動圖D點，由囹可如，AAODJ17事血三角翹嗚攫球衽尊憩力場中，由脂畫守恒走律僖；F會；在e點處，由于狂極超的時間內(nèi)拉累，孫誹赍到細(xì)紙社力的卑璽佯用送向分里帀變?yōu)榱?，初向分里為?v.-vcs&SO45 一亭卩呂協(xié)著機媒以仁為初匣

14、度沿團孤BCfli孌道囿禺運動，誰別釘手曠后.主屋直申面內(nèi)做團周運動，在雜效力塢中，過點0働臺力F的干冇為與團的交戌拘4點ftl團同運功的“最高直 * HQ點應(yīng)葡壬：F-JiiLeR_11117恨捋國里寧晅走岸尉 評十二尹+ -F (L-fi) COS300 -R聯(lián)立方程可鋼E2-|l6歷以律：W勻一社亍斗二工213-0【例5】如下列圖，在方向豎直向下的勻強電場中，一絕緣輕細(xì)線一端固定于0點,另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動小球的電荷量為q,質(zhì)量為m絕緣細(xì)線長為L,電場的場強為E.假設(shè)帶電小球恰好能通過最高點A那么在A點時小球的速度vi為多大？小球運動到最低點B時的速度V2為多大？

15、運動到B點時細(xì)線對小球的拉力為多大？斛;小球在電場中寰更垂力、電場力和舸送的拉力作用，它嬌能通辻最高點扣由垂力和電霸力的合力握供反亡力，根拐牛頓第二宦律諄 1aE+jig=jfcV 1L 鶴得*刃二僭S匹 小萍由H運動到E的過程中，繩子拉力不做功，根據(jù)動能定謹(jǐn)?shù)肨 n(qE+rg;) * 2L=v 2mv j解得 v,=g)E在B點 T-me-Eoi=m 丄綃齊 T=6 Ug+Eq'小瑋第一坎劉空邑勢牝最夫的圧wv0TJ£x予所需的網(wǎng)間為21 IAjJ如圖所亍沿X方向存花一勻建電場現(xiàn)屯充悄維煤的術(shù)軍面上有一長曲1時貉逞舟竦，婦蛛一誤柔芒坐標(biāo)原蟲0，圮一謀東 一疥畢前X、常因甲

16、為七的小球，吐時小璘呀時靜It視錦小球一誓自于痢建ffHP小的和WlSvtP忡小誦哥X平直1開帕逮 動.假設(shè)小排在M萬向左生前最*儘養(yǎng)變化塑戲厶I那么勺理電場的場墟E克小皆?。呵fX方直運用動能卻彌：骯加£和:得揚碣E： _0裁4田于是勻強邑場，電場力為也力，小球獲博很小的初世度啟旺第拉力和電場力的扶同惟用下將作簡諧振動，小珠肩一次別區(qū)電舛乾赧大的憧盍所需的時間為扌周期稱保小殊湮播；V JM=rfl i rlwvp =1 6xia/c, 研<2021北區(qū)二模在光瑪木牢面上m走一木翌直區(qū)簡門圓簡內(nèi)璧卅冒f如下列圖詞傭規(guī)田?，半徑為W圓簡圓右0 處冃一椎年甜詡諛的的絕塢觀崔臺1

17、77;-"卜爲(wèi)里丸山NIC" Efe.Si+bA lu小謀：3議儺粗鬼畔不計.AT.IhL Zhj7?LIFJ L、專一勻程電境E凱 mF/G方向如囲所示.小球M圉示位査彳麵線和電場線平行=132垂直于場強方向運動.當(dāng)(f壯城窩匹汕'旳制垛冥豔訂製-取？(I0)1細(xì)甘斷裂時小球的雄醱丈小：J v<：小博換到囲向內(nèi)壁啟不反彈召圜崗円吐鐵慣際刮碼走訓(xùn)中於擁小、亠一1/C3觀在國右。腿弔一根軍固的蘋可伸辰的七為趴5九的絕塔細(xì)娃系住小瑋t小琲翡蚩和帶電蛍均并吏小球從原圉示位于場強方向壬甫，対課遼小球悝下克曲巨訥過程中佛第留不松弛，電場斥度E的大小范用場強方向不蠻.1、1H借：1根攔前槪寶援一捏"=白11一%丄 鶴得氣=jJTCn/s-9. 49ji/s »I巾 1n2抿提動就定理得珂1£費=尹、丁一尹“丄 瞬得 *3 = j90-l0-j3r/ s=6 B Jmf f * 刖那么著R1璧運初旳逛直勺=冬叮佃孔9 報棉動能壇理得-叼農(nóng)1-"£屛尸如叮-卄J 第謁打二匕¥血滬王94n/s3討論：犢況一：九圉示位貴鈿我轉(zhuǎn)尅汕，小戲盒貫減為0： EW = O-g神2=>£=2=