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1、1.3 電場強度要點提示1 、電場:( 1)存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質電荷間的作用總是通過電 場進行的。電場:只要電荷存在它周圍就存在電場,電場是客觀存在的,它具有力和能的特性。( 2)電場的基本性質 是對放入其中的電荷有力的作用。 能使放入電場中的導體產生靜電感應現(xiàn)象2、電場強度 (E) 描述電場力特性的物理量。 (矢量)(1) 定義:放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度,表示該處電場的強弱( 2) 求 E 的規(guī)律和方法 : E = F/q(定義 普遍適用)單位是:N/C或V/m ;描述自身的物理量”統(tǒng)統(tǒng)不能說XX正比,X反比(下

2、同) E=KQ/r 2(導出式,真空中的點電荷 ,其中Q是產生該電場的場源電荷,q是試探電荷電荷) E=U/d (勻強電場,U為電勢差,d為沿著電場線的距離) 電場的矢量疊加:當存在幾個場源時,某處的合場強=各個場源單獨存在時在此處產生場強的矢量和( 3 ) 方向 : 與該點正電荷受力方向相同,與負電荷的受力方向相反; 電場線的切線方向是該點場強的方向;( 4)在電場中 某一點確定了,則該點 場強的大小與方向就是一個定值 ,與放入的檢驗電荷 無關,即使不放入檢驗電荷,該處的場強大小方向仍不變。檢驗電荷q充當 測量工具”的作用.某點的 E 取決于電場本身 ,(即場源和這點的位置 ,)與 q 檢的

3、正負 ,電何量 q 檢和受到的電場力 F 無 關.( 5)電場強度是 矢量 ,電場強度的合成按照矢量的合成法則( 平行四邊形法 則和三角形法則)(6)電場強度和電場力是兩個概念,電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關,而 電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關 ,3、電場線: 定義:在電場中為了形象的描繪電場而人為想象出或假想的曲線。電場線實際上并不存 但E 又是客觀存在的,電場線是人為引入的研究工具。電場線是人為引進的,實際上是不存在的;法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場或磁場。( 1) 切線方向表示該點場強的方向,也是正電荷的受力方向( 2)靜電場電場線有始有終:始于“ +”,終

4、止于“ -”或無窮遠,從正電荷出發(fā)到負電荷終止,或從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止,或者從無窮遠處出發(fā)到負電荷終止( 3) 疏密表示該處電場的強弱 ,也表示該處場強的大小越密,則 E 越強( 4) 勻強電場的電場線平行且等間距直線表示(平行板電容器間的電場,邊緣除外)( 5) 沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場(6) 靜電場的電場線不相交 ,不終斷 ,不成閉合曲線 。(7) 電場線不是電荷運動的軌跡也不能確定電荷的速度方向。除非三個條件同時滿足:電場線為直線,vo=o或vo方向與E方向平行。僅受電場力作用??偨Y:1、電場強度的大小、方向判斷技巧 ;(1)電場強度的大小的判斷技巧 用電場線的疏密程度進

5、行判斷,電場線越密集,場強越大,電場線越稀疏,場強越小。 根據(jù)等差等勢面的疏密判定場強大小,等差等勢面密集處場強大,稀疏處場強小。(2)電場強度方向的判斷技巧 某點正電荷所受電場力的方向,即該點的電場強度方向 電場強度的方向與電場線的切線在同一條直線上并指向電勢降低的方向。 電場強度的方向垂直等勢面并指向電勢降低的方向。2、電場強度的大小計算方法有三種;且用矢量疊加法求解。4、熟記幾種典型電場的電場線特點:(重點)看課本上圖(1)孤立點電荷周圍的電場;(2 )等量異種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點 );(3 )等量同種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點 );(4)勻強電場;(5)點

6、電荷與帶電平板;(6)具有某種對稱性的電場;答晴同種點屯簡的電場勻強電場分析:以上四種電荷在不同點的電場強度的大小以和方向?(尤其分析好等量異種電荷以和 等量同種電荷水平和垂直方向的電場強度變化情況) 等量同種電荷形成的電場:(1)兩種電荷的連線上;不管是等量同種正電荷還是負電荷,中點0處場強始終為零0處沿中垂面(中垂(2)兩電荷連線的中垂線上;不管是等量同種正電荷還是負電荷,從中點線)到無窮遠處,場強先變大后變小。(3)關于0點對稱的兩點場強大小相等,方向相反,電勢相等。等量異種電荷形成的電場;(1)兩電荷的連線上,各點的電場強度方向從正電荷指向負電荷,沿電場線方向場強先變小后變大,從正電荷

7、到負電荷電勢逐漸降低。(2)兩電荷連線的中垂線上:場強方向相同,且與中垂線垂直,由中點0點到無窮遠處,場強一直變小,各點電勢相等。(3)在中垂線上關于中點 0對稱的兩點場強等大同向。典例分析1、(對電場強度的理解)在真空中0點放一個試探電荷 Q 1.0 10 9C,直線MN通過0點,0M的距離r=30cm,M點放一個試探電荷 q 1.0 10 1°C,如圖1所示,求:(1)q在M點受到的作用力(2)M點場強(3)拿走q后M點場強4)M、N兩點的場強哪點大9(5)如果把Q換成電荷量為 ° 10 C的點電荷,情況又如何?-8Fm 1.0 10 N ; Em 100N/C2、(

8、E F與E k2的區(qū)別與應用) 如圖2所示是表示在一個電場中 a、b、c、d四點 qr厶0q那么下列敘述正圖2分別引入檢驗電荷時測得的檢驗電荷的電荷量跟它所受電場力的函數(shù)關系圖像, 確的是()A .這個電場是勻強電場B. a、b、c、d四點的場強大小關系是 Ed Ea Eb EcD.無法確定這四個點的場強大小關系C. a、b、c、d四點的場強大小關系是 Ea Eb Ed Ec答案:B3、(電場強度的疊加) 如圖3所示,真空中帶電荷量分別為 +Q和-Q的點電荷A、B相距r。求:(1)兩點電荷連線的中點 O的場強大小和方向;(2) 在兩電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的O點的場強大小和方向。

9、匚 8kQEO;EokQAS+0o G圖3圖44、(對電場線的理解)如圖4所示是某靜電場的一部分電場線的分布情況, F列說法正確的是()A .這個電場可能是負點電荷的電場B . A點的場強大于B點的場強C . A、B兩點的場強方向不相同D .負電荷在B點處受到的電場力的方向沿B點切線方向答案:BC5、(利用電場線判斷帶電粒子的運動情況)某靜電場在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖5中的虛線所示。由 M運動到N,以下說法正確的是(A .粒子必定帶正電B .粒子在M點的加速度大于它在 N點的加速度C .粒子在M點的加速度小于它在 N點的加速度D .粒子在M點的動能小于它在 N點的動能圖5答案:A

10、CD6、(利用電場線分析電場強度和電場力的問題)如圖所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由A OB勻速飛過,電子的重力不計,則電子所受另一個力的大小和方向的變化情況是( )A .先變大后變小,方向水平向左勺B .先變大后變小,方向水平向右;C .先變小后變大,方向水平向左D .先變小后變大,方向水平向右j答案:B力7、(特殊思維在求解電場強度中的應用)如圖7所示,用金屬絲彎成半徑為r=1.0m的圓弧,但在 A、B之間留有寬度為 d=2cm的間隙,且d遠遠小于r。將電荷量為Q 3.13 10 C的正電荷均勻分布于金屬絲上,求圓心處的電場強 度(9 10 2N /C)8、(靜電場中的力學綜合問題)豎

11、直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場。其電場強度為E,在該勻強電場中,用絲線懸掛質量為m的小球帶電小球,絲線跟豎直方向成角時小球恰好平衡,如圖 8所示,問:(1)小球帶電荷量是多少?若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間?圖89、(等效力場和其應用) 在水平向右的勻強電場中,有一質量為 為I的絕緣細線懸掛于 O點,當小球靜止時細線與豎直方向的夾角為 擊小球,使小球恰能在豎直面內做圓周運動,試問:m、帶正電的小球,用長,如圖9所示?,F(xiàn)用力打(1)小球做圓周運動的過程中,在哪點速度最???最小速度是多少?(2)小球在哪點速度最大?最大為多少?Va(2) B 點Vb5glcos基礎強化1、下列說法

12、正確的是:A .根據(jù)E= F/q,可知,電場中某點的場強與電場力成正比B .根據(jù)E= kQ/r(2)(3)aI I (1) (2)和(4)B .只有(4)C.只有( 答案;B,可知電場中某點的場強與形成電場的點電荷的電荷量成正比C .根據(jù)場強的疊加原理,可知合電場的場強一定大于分電場的場強A、D .電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡B、答案:Bl kQ2、下列關于點電荷的場強公式E 的說法中,正確的是:()rA .在點電荷Q的電場中,某點的場強大小與 Q成正比,與r2成反比A、B . Q是產生電場的電荷,r是場強為E的點到Q的距離C. 點電荷Q產生的電場中,各點的場強方向一定都指向點電荷QB、

13、D.點電荷Q產生的電場中,各點的場強方向一定都背向點電荷Q答案:ABc、d兩點將a、b兩4Cdbff)r -Q圖103、如圖10所示,在a、b兩點固定著兩個帶等量異種性質電的點電荷,點的連線三等分,貝U:()A . c、d兩點處的場強大小相等B . c、d兩點處的場強大小不相等C .從c點到d點場強先變大后變小 D .從c點到d點場強先變小后變大答案:AD4、 下列關于電場線的說法中,正確的是:()A .電場線是電場中實際存在的線B .電場中的任意兩條電場線都不可能相交C .順著電場線的方向,電場強度一定越來越大D .順著電場線的方向,電場強度一定越來越小 答案:B5、某電場區(qū)域的電場線如圖

14、11所示,a、b是其中一條電場線上的兩 點,下列說法中正確的是:()A. a點的場強方向一定沿著過 a點的電場線向右b點受到的電場力 b點受到的電場力圖11B. a點的場強一定大于 b點的場強C. 正電荷在a點受到的電場力一定大于它在D. 負電荷在a點受到的電場力一定小于它在 答案:ABC6、下列各圖中所畫的電場線,正確的是:()(4)3)D. (2)和(3)7、帶電粒子從電場中的)A .粒子帶正電C . A點的場強大于A點運動到B點的場強B點,軌跡如圖中虛線所示,不計粒子所受的重力B .粒子的加速度逐漸減小D .粒子的速度不斷減小A圖1311 £“ C-d-Cl答案:BCD&

15、;如圖13所示,電場中的一條電場線,則下列說法正確的是:A .這個電場一定是勻強電場.A、B兩點的場強有可能相等BC . A點的場強一定大于 B點的場強D . A點的場強可能小于 B點的場強答案:BD9、如圖14所示,在等量異種電荷連線的中垂線上取A、B、C、D四點,B、D兩點關于0點對稱,則關于各點場強的關系,下列說法中正確的是:()圖14A . Ea>Eb , Eb= EdC. Ea<Eb <Ec , Eb= Ed 答案:BCB. Ea<Eb , Ea<EcD .可能 Ea = Ec < Eb , Eb = EdO點,并處在水平向左的勻強電場中,10、如

16、圖15所示中質量為 m的帶電小球用絕緣線懸掛于 場強為E,球靜止時絲線與垂直夾角為0,求:小球帶何種電荷,電量是多少?若燒斷絲線,則小球將作什么運動?(設電場范圍足夠大)q=mgtan是正電荷e能力提咼1、某帶電粒子只在電場力作用下運動,電場線和粒子經 示,則由圖可知:().運動粒子帶負電荷.粒子在A點時的加速度小于它在.粒子在A點時的加速度大于它在D答案:BCB .運動粒子帶正電荷B點時的加速度B點時的加速度點運動到B點的軌跡如圖16所2、如圖17所示,圖中質量分別為m、2m、3m的三個小球A、圖16B、C,其中B球帶的電荷量為+ Q, A、C不帶電。絕緣細線將它們相連,并把它們放在方向豎直

17、向下,場強為E的勻強電場中,當將 A拴住,三個小球均處于靜止狀態(tài)時,A、B間的細線張力為;當將A球靜止釋放,則在釋放A球的瞬間A、B球間的張力為圖175mg+EQ QE/3 (先分析ABC,發(fā)現(xiàn)BC間不受力,再將 AB作為一個整體受力分析加速度, 從而分析AB間的張力。3、如圖18所示,電荷均勻分布在帶電圓環(huán)上,總的電荷量為+ Q,在圓圖18環(huán)的軸上距圓環(huán)圓心 L處放有一點電荷+ q,已知圓環(huán)半徑為 R,此時圓環(huán)對點電荷+ q的作用力大小為多少?方向怎樣?KQqL3R2 L2 24、如圖19所示,用三根長均為 L的絕緣絲線懸掛兩個質量均為m,帶電量分別為+ q和-q的小球,若加一個水平向左的勻

18、強電場,使絲線都被拉緊且處于平衡狀態(tài),則所加電場的場強E的大小應滿足什么條件?E > k2 mg ctg60i q圖195、如圖20所示,在真空中 A、B兩點處各固定一個點電荷,它們的電荷量相等,均為4.0x 10-10C,而帶電的性質不同,A為正、B為負,兩者相距80cm , P點與A、B等距離,均為50cm, 試確定P點的場強大小和方向?試求P點處的場強和 A、B連線中點O處的場強之比?(23.04N/C ;EPEo23.046445125圖20真題演練1、(09 上海物理 3)兩帶電量分別為q和一q的點電荷放在x軸上,相距為L,能正確反2、(10 全國 7) 一帶負電荷的質點,在電

19、場力作用下沿曲線abc從a運動到c,已知質點的速率是遞減的。關于b點電場強度E的方向,下列圖示中可能正確的是()C答案:D1.4電勢能和電勢要點提示1、電場力做功的特點:(1) 靜電力的功(與重力做功類比)W=F S=qES, S應是沿電場線方向的位移,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有 關,但與電荷經過的路徑無關。2、電勢能E(1) 概念:由電荷和電荷在電場中的相對位置決定的能量,叫電荷的電勢能。(2) 電勢能具有相對性,與零參考點的選取有關(通常選地面或a遠為電勢能零點 )(3) 電場力的做功與電勢能的關系:電場力做正功,電勢能減少;電場力做負功,電勢能 增加;電場力對電荷做功的多少

20、等于電荷電勢能的變化量。根據(jù)功能關系可以用電場力做的功量 度電荷電勢能的變化。特別指出:電勢能實際應用不大,常實際應用的是電勢能的變化。 電荷在電場中某點的電勢能=把電荷從此點移到電勢能零處電場力所做的功。W q A 03、電勢(是指某點旳)描述電場能性質的物理量。必須先選一個零勢點,(具有相對性)相對零勢點而言,常選無窮遠或大地作為零電勢。正點電荷產生的電場中各點的電勢為正,負點電荷產生的電場中各點的電勢為負。(1) 定義:某點相對零電勢的電勢差叫做該點的電勢,是標量.(2) 在數(shù)值上=單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功 特點:(1) 標量:有正負,無方向,只表示相對零勢點比較的結

21、果。(2) 電場中某點的電勢由電場本身因素決定,與檢驗電荷無關。與零勢點的選取有關。(3) 沿電場線方向電勢降低,逆電場線方向電勢增加(但場強不一定減小)。沿E方向 電勢降得最快。(4) 當存在幾個場源時,某處合電場的電勢等于各個場源在此處產生電勢代數(shù)和的疊 加。(5) 電勢與電場強度的大小沒有必然的聯(lián)系。電場中某點的場強為零,該點的電勢不一 定為零。電場中某點的電勢為零,場強不一定為零。(6) 在勻強電場中有(d為AB兩點沿電場線方向的距離)電勢高低的判斷方法: 電場中某點的電勢的高低、正負與電場中零點的選取有關。電勢是相對量,若取無限遠處為 零電勢點,則正電荷形成的電場中各點的電勢能為正負

22、電荷形成的電場中各點的電勢。(2)根據(jù)電場力對電荷做功和電勢能變化情況判斷;正電荷在電場力作用下,由高電勢 向低電勢移動,電勢降低,電勢能降低。負電荷在電場力作用下,由低電勢向高電勢移動;電勢 增加,電勢能增高。(電荷初始沒有速度)(3)根據(jù)Uab= 進行判斷,點評:類似于重力場中的高度某點相對參考面的高度差為該點的高度.4、等勢面:電場中電勢相等的點構成的面(1)在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力不做功,等勢面一定與電場線垂直。(2)勻強電場中的等勢面是與電場線垂直的一族平面。(3)、等量異種電荷與等量同種電荷的等勢線分布;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功;若沿曲線ADB移動該電

23、荷,電場力做的功W35、電勢能、電勢的大小、正負的判斷方法:(1)根據(jù)場源電荷判斷:離場源正電荷越近電勢越高,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢 能越大(或越小),離場源負電荷越近電勢越低,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能越?。ɑ蛟?大)(2)根據(jù)電場線判斷:順著電場線的方向電勢降低,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能 減少(或增加),逆著電場線的方向電勢升高,檢驗正電荷(或負電荷) 的電勢能增加(或減少)(3)根據(jù)檢驗電荷判斷:電場力對正電荷做正功時,正電荷由高電勢(或電勢能大)的 點移向低電勢(或電勢能?。┑狞c,電場力對負電荷做正功時,負電荷由低電勢(或電勢能大) 的點移向高電勢(或電勢能?。┑狞c 典

24、例分析1、(靜電力做功的特點)如圖1所示,在場強為 E的勻強電場中有相距為I的A、B兩點,連線AB與電場線的夾角為,將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點,若沿直線AB移動該電荷,電場力做的功荷在電場中移動時,電場力做功的特點是 (qEI cos )2、(電場力做功與電勢能變化的關系)帶電油滴在勻強電場 E中的運動軌跡如圖2中虛線所示,電場方向豎直向下。A運動到B的過程中,能量變化情況為(若不計空氣阻力,)A .動能減小B .電勢能增加則此帶電油滴從C. 動能和電勢能之和減小答案:CD 重力勢能和電勢能之和增加3、(電勢高低的判斷) 如圖3所示,電子在一條電場線上從a點運動到b點,電勢能增加,試

25、判斷 a、b兩點電勢高低。(>)Ub'屮圖34、(電場強度和電勢的區(qū)別與聯(lián)系)如圖4所示,P、Q是等量的正點電荷,1O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用Ea、Eb和a、 b11 1 分別表示A、B兩點的電場強度和電勢()P'0Q1I 圖 4A . Ea 定大于 Eb, 牡 定大于()bB.Ea不 定大于 Eb, 協(xié) 定大于招圖氣C . Ea定大于 Eb, g不一定大于 掃 D . Ea不一定大于 Eb,協(xié)不一定大于 婦 答案:BA、由圖可知圖55、(等勢面的特點與應用)如圖5所示,虛線圓是某靜電場中的等勢面,其電勢分別為b和c。一帶正電的粒子射

26、入電場中,其運動軌跡如圖實線 KLMN所示,A .在粒子從K到L的過程中,電場力做負功,電勢能增加 B .在粒子從L到M的過程中,電場力做負功,電勢能增加 C .在粒子從K到L的過程中,電勢能增加,動能減少 D .在粒子從L到M的過程中,動能減少,電勢能增加。6、(用等量電荷連線和中垂面上的電場特點解題)如圖6所示,a、b帶等量異種電荷,MN為ab連線的中垂線?,F(xiàn)有一個帶電粒子從M點以一定初速度 vo射如,開始時一段軌跡如圖中實圖6線所示,不考慮粒子重力,則在飛越該電場的整個過程中()A .該粒子帶負電B .該粒子的動能先增加,后減少C .該粒子的電勢能先減少,后增加D .該粒子運動到無窮遠處

27、后,速度的大小一定仍為vo7、(電勢、電勢能的計算和比較)如果把q 1.0 10 8C的電荷從無窮遠移到電場中的 A點,需要克服電場力做功 W 1.2 10 4 J,那么:(1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少?(2)q在未移入電場前 A點的電勢是多少? (Epa 1.2 10 4J A 1.2 104V ; 1.2 104V )& (力電綜合問題的分析)如圖7所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細直桿 MN,豎直固定在場強為E 1.0 105N/C、與水平方向成0=30。角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固*匸d.匕定一個帶電小球 A,電荷量 晉'二二二置;另一帶電小球

28、B穿在桿上可自由滑動,電荷量 壬一二三匚_ ,質量上 二:* L*?,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球 B開始運 動。問:(靜電力常量 k=9.0*109Nm2/C2,取 g=10m/s2)(1)小球B開始運動時的加速度為多大?(2)小球B的速度最大時,距 M端的高度為多大?(3)小球B從N端運動到距 M端高度 '-時,速度,r。求此過程中小球B的電勢能改變了多少?(丿孫“;、丁 ,)1基礎強化1、下列說法正確的是A 在電場中順著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少B 在電場中逆著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少C 在電場中順著電場線移動正電荷,電場力做正功,電荷電勢

29、能減少 D 在電場中逆著電場線移動負電荷,電場力做負功,電荷電勢能增加2、 如圖8所示,A、B、C為電場中同一電場線上的三點,設電荷在電場中只受電場力作用, 則下列說法正確的是ABCD3、圖9表示等量異種電荷 P和Q形成的電場內的一簇等勢面,求(1)(2)(3)(4)(5)若在 若在 若在若在P、把把把( )B點無初速釋放正電荷,B點無初速釋放正電荷,B點無初速釋放負電荷,B點無初速釋放負電荷,電荷向 C運動,電勢能減小 電荷向 C運動,電勢能增大 電荷向 A運動,電勢能增大 電荷向 A運動,電勢能減小Q各帶何種電荷?q=104 5 * 7 * * *c的正點電荷從 A移到B,電場力做多少功?

30、 q從B移到C電場力做多少功?q從C移到A電場力做多少功?q從A出發(fā)經過B和C回到A1 ,4/0 f *> lav十¥ /1h尸*1JW*1圖9A .一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動B 一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動C .不一定沿電場線運動,但一定由高電勢向低電勢運動D .不一定沿電場線運動,也不一定由高電勢向低電勢運動8、在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是()A 電場強度大的地方電勢一定高B 電勢為零的地方場強也一定為零C .場強為零的地方電勢也一定為零D .場強大小相同的點電勢不一定相同9、 如圖13所示,某區(qū)域電場線左右對稱分布,M、N為對稱線上的兩點。下列說

31、法正確的是()A . M點電勢一定高于 N點電勢B . M點場強一定大于 N點場強C.正電荷在 M點的電勢能大于在 N點的電勢能D .將電子從M點移動到N點,電場力做正功電勢分別為)BD1、如圖15所示,帶正電的點電荷固定于點Q,電子在庫倫力作用下,做以Q為焦點的橢圓運動, M、P、N為橢圓上的三點,P點是軌 道上離Q最近的點,電子從 M經P到達N的過程中()A .速率先增大后減小B.速率先減小后增大C.電勢能先減小后增大D.電勢能先增大后減小圖14圖152、某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點,電場線、粒子在 A點的初速度和運)A點的加速度大于它在A點的動能小于它在 BA點的電勢能小于

32、它在動軌跡如圖16所示,可以判定(A .粒子在B .粒子在C .粒子在D .電場中B點的加速度 點的動能B點的電勢能6V、3、如圖17所示,A點的電勢低于B點的電勢圖16a、b和c分別表示點電荷的電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為10、 某靜電場的電場線分布如圖所示,圖14中P、Q兩點的電場強度的大小分別為|I、,勢面b時的速率為A .質子從B .質子從)C .質子經過等勢面D .質子經過等勢面14V和1.5V。一質子(1 H )從等勢面a上某處由靜止釋放,僅受電場力作用而運動, v,則對質子的運動有下列判斷,正確的是( a等勢面運動到c等勢面電勢能增加4.5eV a等勢面運動到c等勢面動能

33、減少4.5eVc時的速率為2.25vc時的速率為2.5v18所示。有一帶正電微粒在它們產圖184、在空間中的A、B兩點固定著一對等量同種電荷,如圖 生的電場中運動, 設帶電微粒的運動過程中只受電場力的作用, 微粒所做的運動可能是( )A 勻變速直線運動B 勻速圓周運動C .拋物線運動D .機械振動5、將帶電荷量為6 10-6C的負電荷從電場中的 A點移到B點,克服電場力做功為3 10-5J, 再從B移到C點,電場力做功為1.2 10-5 J,貝V(1)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中,電勢能共改變了多少?(2) 若規(guī)定A點電勢為零,則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少?(3) 若規(guī)定B點

34、電勢為零,則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少?(1) 1.810-5J(2) 310-5J1.8 10-5J(3)310-5J1.210-5J )真題演練1、(09 安徽 5)在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形 abed,頂點a、 c處分別固定一個正點電荷,電荷量相等,如圖19所示。若將一個帶負電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從 b點運動到d點的過程中()圖19A 先作勻加速運動,后作勻減速運動B .先從高電勢到低電勢,后從低電勢到高電勢C 電勢能與機械能之和先增大,后減小I20V30V、圖20D .電勢能先減小,后增大2、(11 全國 8)一粒子從 A點射入

35、電場中,從 B點射出,電場 的等勢面和粒子的運動軌跡如圖20所示,圖中左側前三個等勢面彼此平行,不計粒子的重力。下列說法正確的是()A 粒子帶負電荷B 粒子的加速度先不變,后變小C 粒子的速度不斷增大D 粒子的電勢能先減小,后增大 典例分析。(qEI cos )1、(靜電力做功的特點)如圖1所示,在場強為 E的勻強電場中有相距為I的A、B兩點,連線AB與電場線的夾角為,將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點,若沿直線AB移動該電荷,電場力做的功W ;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功W2 ;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功 W3 荷在電場中移動時,電場力做功的特點是2、(電場力做功與電

36、勢能變化的關系) 跡如圖2中虛線所示,電場方向豎直向下。 運動到B的過程中,能量變化情況為(一帶電油滴在勻強電場 E中的運動軌 若不計空氣阻力,則此帶電油滴從)A .動能減小B .電勢能增加C.動能和電勢能之和減小D .重力勢能和電勢能之和增加3、 (電勢高低的判斷) 如圖3所示,電子在一條電場線上從 a點運動到點,電勢能增加,試判斷a、b兩點電勢高低。(>)4、(電場強度和電勢的區(qū)別與聯(lián)系)如圖4所示,P、Q是等量的正點電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用Ea、Eb和A、 B分別表示A、B兩點的電場強度和電勢()A . Ea 定大于 Eb, g 定大于

37、 掃B . Ea不一定大于 Eb, g 定大于帕C . Ea定大于 Eb,協(xié)不一定大于 g D . Ea不一定大于 Eb, gA不一定大于 g5、(等勢面的特點與應用)如圖5所示,虛線圓是某靜電場中的等勢面,其電勢分別為b和c。一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如圖實線 KLMN所示,由圖可知A .在粒子從K到L的過程中,電場力做負功,電勢能增加B .在粒子從L到M的過程中,電場力做負功,電勢能增加 C .在粒子從K到L的過程中,電勢能增加,動能減少D .在粒子從L到M的過程中,動能減少,電勢能增加。圖56、(用等量電荷連線和中垂面上的電場特點解題)如圖6所示,a、b帶等量異種電荷,MN為a

38、b連線的中垂線?,F(xiàn)有一個帶電粒子從M點以一定初速度 vo射如,開始時一段軌跡如圖中實線所示,不考慮粒子重力,則在飛越該電場的整個過程中()A .該粒子帶負電B .該粒子的動能先增加,后減少C .該粒子的電勢能先減少,后增加D .該粒子運動到無窮遠處后,速度的大小一定仍為vo7、(電勢、電勢能的計算和比較)如果把q 1.0 10 8C的電荷從無窮遠移到電場中的 A點,需要克服電場力做功 W 1.2 10 4 J,那么:圖6(1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少?(2)q在未移入電場前 A點的電勢是多少?(Epa 1.2 10 4J A 1.2 104V ; 1.2 104V )& (

39、力電綜合問題的分析)如圖7所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細直桿 MN,豎直固定滑動,電荷量,質量*.-1 £亠、i。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動。問:(靜電力常量k=9.0>T09N m2/C2,取g=10m/s2)(1)小球B開始運動時的加速度為多大?(2)小球B的速度最大時,距 M端的高壽度 為多大?在場強為E 1.0 105N/C、與水平方向成9=30。角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固定一個帶電小球 A,電荷量 創(chuàng)Di會;另一帶電小球B穿在桿上可自由(3)小球B從N端運動到距 M端高度 一時,速度 !。求此過程中小球B的電勢能改變了多少?基礎強

40、化1、下列說法正確的是()A 在電場中順著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少B 在電場中逆著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少C 在電場中順著電場線移動正電荷,電場力做正功,電荷電勢能減少D 在電場中逆著電場線移動負電荷,電場力做負功,電荷電勢能增加2、 如圖8所示,A、B、C為電場中同一電場線上的三點,設電荷在電場中只受電場力作用,則下列說法正確的是()A. 若在B點無初速釋放正電荷,電荷向 C運動,電勢能減小B. 若在B點無初速釋放正電荷,電荷向C運動,電勢能增大C .若在B點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能增大D.若在B點無初速釋放負電荷,電荷向 A運動,電勢能減小

41、3、圖9表示等量異種電荷 P和Q形成的電場內的一簇等勢面,求(1) P、Q各帶何種電荷?(2) 把q=107c的正點電荷從 A移到B,電場力做多少功?(3) 把q從B移到C電場力做多少功?(4) 把q從C移到A電場力做多少功?(5) q從A出發(fā)經過B和C回到A的過程中電場力對電荷做的總:8f1 A1 rrP 丿 / /' 0 f亠¥ 71 j圖94、 如圖10,在點電荷+ Q電場中,以+ Q為球心的同一球面上有 A、B、C 三點,把正檢驗電荷從球內 P點移到A、B、C各點時電場力作功 Wpa、Wpb、Wpc 的大小關系為.(=)5、如圖11, a、b、c、d為某電場中的等勢面

42、,一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿 M點到N點的虛線運動.由圖可知,四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是 ,帶電粒子在 M、N兩點中,電勢能較大的是點.(Ua> Ub> Uc> Ud, N )6、如圖12,絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E.在與環(huán)心等高處11放有一質量為 m、帶電+ q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下述說法正確的是()A .小球在運動過程中機械能守恒B .小球經過環(huán)的最低點時速度最大C .小球經過環(huán)的最低點時對軌道壓力為(mg + Eq)D .小球經過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3 ( mg qE)7、若帶正電的小球

43、只受電場力的作用,則它在任意一段時間內(A .一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動B .一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動C .不一定沿電場線運動,但一定由高電勢向低電勢運動D .不一定沿電場線運動,也不一定由高電勢向低電勢運動8、在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是()A 電場強度大的地方電勢一定高B 電勢為零的地方場強也一定為零C .場強為零的地方電勢也一定為零D .場強大小相同的點電勢不一定相同9、 如圖13所示,某區(qū)域電場線左右對稱分布,M、N為對稱線上的兩點。下列說法正確的是()A . M點電勢一定高于 N點電勢B . M點場強一定大于 N點場強C.正電荷在 M點的電勢能大于在 N點的電勢能D .將電子從M點移動到N點,電場力做正功電勢分別為和,則()BD1、如圖15所示,帶正電的點電荷固定于點Q,電子在庫倫力作用A.速率先增大后減小B.速率先減小后增大C.電勢能先減小后增大D.電勢能先增大后減小下,做以Q為焦點的橢圓運動, M、P、N為橢圓上的三點,P點是軌 道上離Q最近的點,電子從 M經P到達N的過程中()2、某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點,)A點的加速度大于它在A點的動能小

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