5電勢(shì)差—2020-2021高中物理選修1學(xué)案

1、5電勢(shì)差素養(yǎng)目標(biāo)定位）理解電勢(shì)差的概念掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系，會(huì)用WAB=qUAB解決有關(guān)問(wèn)題知道電勢(shì)差和電勢(shì)、等勢(shì)面的關(guān)系素養(yǎng)思維脈絡(luò)）叵手預(yù)習(xí)反慵教樹(shù)梳理夯科國(guó)本落實(shí)新知）*知識(shí)點(diǎn)1電勢(shì)差（電壓）1 .定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值,也叫電壓。2 .關(guān)系式Uab=設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為（A,B點(diǎn)的電勢(shì)為相，則：A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為：一4A-4B_。B、A兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差可以表不為：Uba=妒一g。所以Uab=_Uba。3 .電勢(shì)差的正負(fù)電勢(shì)差是標(biāo)量,但有正、負(fù)。電勢(shì)差的正、負(fù)表示兩點(diǎn)間電勢(shì)的高低。所以電場(chǎng)中各點(diǎn)間的電勢(shì)差可依次用代數(shù)法相加。4 .單位在國(guó)際單位制中，電勢(shì)差與電勢(shì)的單位相

2、同，均為伏特,符號(hào)Vo*知識(shí)點(diǎn)2電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系1 .關(guān)系WABWAB=qUAB或Uab=_。2 .證明WAb=E竺一EpB_=q忸-q歸=q（處一,即Wab=qUAB。3 .物理意義電勢(shì)差是表征電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，在數(shù)值上A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于單位正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做的功。思考辨析判一判（1）電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)越高，電勢(shì)差越大。（X）（2）Uab>0說(shuō)明從A到B電勢(shì)降低。（,）（3）電勢(shì)差有正負(fù)值，是矢量。（X）（4）Wab>0說(shuō)明電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中靜電力做正功。（V）（5）若Uab>0,則電場(chǎng)對(duì)電荷q做的功Wab>0。（X）（6）公式W

3、AB=qUAB適用于任何電場(chǎng)，不必考慮靜電力的大小和電荷移動(dòng)的路徑，對(duì)于靜電力是變力時(shí)，也同樣適用。（V）選一選如圖所示，是一個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線（箭頭線）和等勢(shì)面（虛線），兩等勢(shì)面之間的電勢(shì)差大小為2V,有一個(gè)帶電荷量為q=-1.0X108C的電荷，從A點(diǎn)沿不規(guī)則曲線路徑移到B點(diǎn)，靜電力做功為（A）A.2.0X108JB.2.0X108JC.1.60X107JD.4.0X108J解析：WAB=qUAB=-1.0X10-8X2J=-2.0X108jo故選Ao想一想觀察圖片，回答圖中問(wèn)題并思考：電勢(shì)零點(diǎn)改變時(shí)，各點(diǎn)間的電勢(shì)差是否改變?解析：若C點(diǎn)電勢(shì)為零，A點(diǎn)電勢(shì)為4V,B點(diǎn)電勢(shì)為2V。比較可得

4、，電勢(shì)零點(diǎn)改變時(shí)，各點(diǎn)間的電勢(shì)差不變。保內(nèi)互動(dòng)探究工細(xì)研深究破疑解難莘取精華2)探究一對(duì)電勢(shì)差的理解思考討論之Si1kaotaolun戶外的高壓輸電線，電壓高達(dá)幾十萬(wàn)伏，落在高壓線上的小鳥(niǎo)并沒(méi)有觸電受傷，你能解釋這是為什么嗎？提示：戶外高壓線上的幾十萬(wàn)伏高壓是指相鄰輸電線之間的電勢(shì)差，而小鳥(niǎo)是站在一根高壓線上，兩爪之間的電勢(shì)差非常小，流過(guò)小鳥(niǎo)的電流也非常小，當(dāng)然沒(méi)有生命危險(xiǎn)。歸納總結(jié)匕：.G.»uinazongjie4 .關(guān)于電勢(shì)差的四點(diǎn)說(shuō)明(1)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，由電場(chǎng)本身決定，與在這兩點(diǎn)間移動(dòng)的電荷的電荷量、靜電力做功的大小無(wú)關(guān)。在確定的電場(chǎng)中，即使不放入電荷，任何兩點(diǎn)間的電

5、勢(shì)差也有確定值。(2)講到電勢(shì)差時(shí)，必須明確所指的是哪兩點(diǎn)的電勢(shì)差。A、B間的電勢(shì)差記為Uab,B、A間的電勢(shì)差記為Uba。(3)電勢(shì)差為標(biāo)量，有正、負(fù)之分，電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的高低。電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。5 .電勢(shì)差與電勢(shì)的比較電勢(shì)4電勢(shì)差U區(qū)別定義電勢(shì)能與電量比值：4=EpqW電場(chǎng)力做功與電量比值：u=-q決定因素由電場(chǎng)和在電場(chǎng)中的位直決7E由電場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)兩點(diǎn)位直決7E相對(duì)性有，與零勢(shì)能點(diǎn)選取有美無(wú)，與零勢(shì)能點(diǎn)選取無(wú)關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UAB=(A旭，當(dāng)歸=0時(shí)，UAB=()A單位相同，均是伏特(V),常用還有kV,mV等標(biāo)矢性都是標(biāo)量，但均具有正負(fù)物理意義均是

6、描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量典例剖析D._ianlipouxi典例1在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為6X106C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功3X10Fj,再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.2X105J,求A與B、B與C、A與C間的電勢(shì)差。解題指導(dǎo)：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：（1）由公式UAB=WAB計(jì)算兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。q（2）計(jì)算時(shí)代入Wab、q的正負(fù)號(hào)。（3）克服電場(chǎng)力做功即電場(chǎng)力做負(fù)功。解析：電荷從A移到B時(shí)，克服電場(chǎng)力做功，表示電場(chǎng)力做負(fù)功，相當(dāng)于在重力場(chǎng)中把物體舉高，反抗重力做功，因此電場(chǎng)力做功Wab=3X105J,電荷從B移到C,WBc=1.2X105Jo根據(jù)電荷移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力的功和電勢(shì)

7、差的關(guān)系得：Wab3X105UAB=-q-=-6X106V=5VWbc1.2X105Ubc=V=-6X106V=-2VUac=Uab+Ubc=5V+（2V）=3V答案：5V-2V3V對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1一個(gè)電荷量為10-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力要做功2X106J,從C點(diǎn)移到D點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功7X10-6J,若已知C點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高3V,且A、B、C、D四點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，則下列圖中正確的是（C）ABCDCBDA*-*GU.Wab2X106_nrt_Wcd7.106一斛析：由UAB=q=_106V=2V,則（|A旭=2V;Ucd=q=_I0-6V=7V,則（）C幟=7V；由題意得（j）c-

8、（j）B=3V,則（jc膽忸幟，C正確。探究二靜電力做功的多種求解方法思考討論：Q*2Sikaotaolun帶電粒子可能在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，也可能在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，可能是只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，也可能是在多個(gè)力作用下運(yùn)動(dòng)，可能是做直線運(yùn)動(dòng)，也可能是做曲線運(yùn)動(dòng)思考：公式WAB=qUAB適用于任何電場(chǎng)嗎？適用于帶電粒子受多個(gè)力的情況嗎？功的公式W=Fscos?？梢杂脕?lái)計(jì)算靜電力做的功嗎?提示：適用；適用；可以。歸納總結(jié)匕:.Guinazongjie1.電場(chǎng)力做功的求解四法四種求法表達(dá)式注意問(wèn)題功的定義W=Fd=qEd(1)適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)d表示沿電場(chǎng)線方向的距離功能關(guān)系Wab=EpaEpb=AE

9、p(1)既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差法Wab=qUab(2)既適用于只受電場(chǎng)力的情況，也適用于受多種力動(dòng)能定理W靜電力+W其他力=AEk的情況2.應(yīng)用公式WAB=qUAB時(shí)的兩點(diǎn)注意公式WAB=qUAB適用于任何電場(chǎng)，其中Uab為電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，Wab僅是靜電力做的功，不包括從A到B移動(dòng)電荷時(shí)，其他力所做的功。(2)Wab、Uab、q均可正可負(fù)，Wab取負(fù)號(hào)表示從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)靜電力對(duì)電荷做負(fù)功，UAB取負(fù)號(hào)表示/旭，q取負(fù)號(hào)表示試探電荷為負(fù)電荷。典例剖析*Dianlipouxi典例2如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、

10、帶電荷量為一q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑，已知q?Q,AB=h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為V3gh°求：A廠i爐(J-(1)小球由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功；(2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差。解題指導(dǎo)：因?yàn)镼是正點(diǎn)電荷，所以以Q為圓心的球面是一個(gè)等勢(shì)面，這是一個(gè)重要的隱含條件。由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力是變力，所以不能直接用W=Fl求解，只能考慮運(yùn)用功能關(guān)系。解析：(1)因?yàn)闂U是光滑的，所以小球從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中只有兩個(gè)力做功：電場(chǎng)力做的功We和重力做的功mgh,由動(dòng)能定理得：We+mgh=JmvB,代入已知條件vb=V3gh得電場(chǎng)力做功WE=：m3ghmgh=2mgh。（2

11、）因?yàn)锽、C兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)面上，所以旭=%，即Uac=Uab,由W=qU得UabWEmgh=Uac=3一最答案：（1）1mgh（2）mghqqq對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2（2019河南省豫南九校高二上學(xué)期期末聯(lián)考）如圖甲所示，傾角為仁30。的光滑固定斜桿底端固定一個(gè)帶負(fù)電、電量為Q=2.0X104C的小球A,將一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球B從斜桿的底端a點(diǎn)（與A靠得很近，但未接觸）靜止釋放，小球沿斜面向上滑動(dòng)過(guò)程中速度v隨位移s的變化圖象如圖（乙）所示。已知重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9X109Nm2/C2。求：小球B的荷質(zhì)比q/m；（2）小球B在b點(diǎn)時(shí)速度到達(dá)最大，求a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab。答案

12、：（1）2.5X105C/kg（2）1X106V解析：（1）由B球運(yùn)動(dòng)的vs圖象可知，在S0=3m時(shí)，小球的速度最大，此時(shí)滿足加速度為零，即：mgsin9=kqQ解得：U=2.5X105C/kgm（2）對(duì)小球從釋放到速度最大v=2，5m/s的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：一qUabmgsosin0=1 22mv解得：Uab=1X106V。核心素養(yǎng)提升心心（技巧規(guī)律以題說(shuō)法啟智培優(yōu)3電場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題1 .只有電場(chǎng)力做功只發(fā)生電勢(shì)能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，它們之間的大小關(guān)系為：W電=AE電=AEk。2 .只有電場(chǎng)力和重力做功只發(fā)生電勢(shì)能、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，電勢(shì)能、重力

13、勢(shì)能、動(dòng)能三者之和保持不變，功和能的大小關(guān)系為：W電+Wg=（zE電+AEp）=AEk。3 .多個(gè)力做功多種形式的能參與轉(zhuǎn)化，要根據(jù)不同力做功和不同形式的能轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系分析，總功等于動(dòng)能的變化，其關(guān)系為：W電+W其他=AEko案例一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，能量變化情況為（C）A.動(dòng)能減少8 .電勢(shì)能增加C.動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少D.重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加解析：由于軌跡向合力的方向彎曲，可知油滴受到的電場(chǎng)力大于重力，合力的方向向上，合力做正功，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茉黾樱珹錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，B

14、錯(cuò)誤；因油滴由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中只發(fā)生電勢(shì)能、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，從a到b重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加，由能量守恒定律可知D錯(cuò)誤，C正確。回18懿達(dá)標(biāo)注上沙耳點(diǎn)兵名校真題實(shí)效檢肝）1 .（多選）（2019山東高密一中高二上學(xué)期月考）關(guān)于電勢(shì)差Uab和徐、相的理解，下列說(shuō)法正確的是（BD）A. Uab表示B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的電勢(shì)差，即Uab=旭一加B. Uab和Uba是不同的，它們有關(guān)系Uab=-UbaC. （j）A、相都有正、負(fù)，所以電勢(shì)是矢量D.零電勢(shì)點(diǎn)的規(guī)定是任意的，但人們通常規(guī)定大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)解析：Uab表示A點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)的電勢(shì)差，Uab=林一旭，A錯(cuò)誤；Uba表示B點(diǎn)相對(duì)于A

15、點(diǎn)的電勢(shì)差，Uba=相一（a,故Uab=Uba,B正確；電勢(shì)是標(biāo)量，正、負(fù)號(hào)是相對(duì)于零電勢(shì)點(diǎn)而言的，正號(hào)表示高于零電勢(shì)點(diǎn)，負(fù)號(hào)表示低于零電勢(shì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；零電勢(shì)點(diǎn)理論上是可以任意選取的，但通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為零電勢(shì)點(diǎn)，D正確。2 .（多選）（2019福建漳州一中高二上學(xué)期期中）如圖所示為某靜電場(chǎng)等勢(shì)面的分布，電荷量為1.6X10-9C的正電荷從A至ijB靜電力做功Wi,從B到C靜電力做功W2,從C到D靜電力做功W3,若從A直接到D靜電力做功W4,則（BD）A. Wi=3.2X108JB. W2=1.6X108J-40V-3OV-2OV-I0VC.W3=3.2X108JD.W4=4.8X108J

16、解析：靜電力做功與電荷運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。從A到B,靜電力對(duì)電荷做的功為Wi=qUAB=q(忸一旭)=1.6X10-9X(40+20)J=3.2X10-8J,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理可得選項(xiàng)B、D正確，C錯(cuò)誤。3.(2019福建省同安一中高二上學(xué)期期中)如圖所示，光滑絕緣的水平地面上，相隔4L的A,B兩點(diǎn)固定有兩個(gè)電量均為+Q的正點(diǎn)電荷，a,O,b是AB連線上的三點(diǎn)，且。為中點(diǎn)，Oa=Ob=L。一質(zhì)量為m,電量為q的點(diǎn)電荷以初速度vo從a點(diǎn)出發(fā)沿AB連線向B運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷受到大小恒定的阻力作用，但速度為零時(shí)，阻力也為零。當(dāng)它第一次運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，速度為2v0,繼續(xù)運(yùn)

17、動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度剛好為0,然后返回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直至最后靜止在O點(diǎn)。已知靜電力常量為k,求:(1)電荷q受到的阻力大小?(2)aO兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差?(3)電荷q在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程?答案：噤甯(3)9L1一解析：(1)從a到b點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)對(duì)稱性，加=心，根據(jù)動(dòng)能定理：一f(2L)=02mv2,解得f=箕117mv2(2)從a至ijO點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：qUaO-fL=2mX4v2-mXv2,解得UaO=_4q°1C.一(3)取后停在。點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能te理qUaOfs=0mxv0,解得s=9L。叵鏢時(shí)作業(yè)=KE-HQU-KE-SHI-ZUO-¥E(5練案5基礎(chǔ)夯實(shí)、選

18、擇題(13題為單選題，4、5題為多選題)1. (2019上海市金山中學(xué)高二上學(xué)期期中)關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力做功的說(shuō)法中，正確的是(B)A.電勢(shì)差是矢量，電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量B.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零C.在兩點(diǎn)間被移動(dòng)的電荷的電荷量越少，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差越大D.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做正功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于零解析：電勢(shì)差是標(biāo)量，電場(chǎng)力做功也是標(biāo)量。故A錯(cuò)誤。根據(jù)UAB=WB知，在兩點(diǎn)間q移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零。故B正確。兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與移動(dòng)的電荷量無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定。故C錯(cuò)誤。根據(jù)UAB=WB知，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)差不一q定大于零，若電荷

19、帶負(fù)電，電勢(shì)差小于零。故D錯(cuò)誤。2.如圖所示，正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將一電荷量為q=+3.2X10-19c的試探電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=6.4X1020j,則a、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U等于（B）B.0.2VA.0.5VC.5VD.2V.上,一20解析：Uab=八s19V=0.2V,所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。q3.2X103. （2019廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期中）在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Uab=75V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Ubc=-200V,則A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為（C）A.（jA（jBMB.（jA（j）C旭C.M（jA（j）BD.M（j）B（j）

20、A解析：由題意，Uab=（）a-相=75V,則得：（f）A帕；Ubc=（）B（jc=200V,則得：（jB（j）c；又Uac=Uab+Ubc=（75200）V=-125V,則得：Mv幟；故有：弧相；故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。故選Co4. （2019陜西西工大附中高二上學(xué)期月考）如圖所示，B、C、D三點(diǎn)都在以點(diǎn)電荷+Q為圓心的某同心圓弧上，將一試探電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D各點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功大小D.Wab=WacA.Wab>Wac比較（CD）C.Wac=Wad解析：點(diǎn)電荷的等勢(shì)面為同心球面，故B、C、D三點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，故Uab=Uac=Uad,將同一試探電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D

21、各點(diǎn)，由功的計(jì)算公式W=qU可得電場(chǎng)力做功相同，故選C、Do5. （2019云南省永善一中高二上學(xué)期期末）如圖所示，平行線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電荷量為I。-2C的微粒在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了0.1J,已知A點(diǎn)的電勢(shì)為一10V,則（ABC）A.B點(diǎn)的電勢(shì)為0VB.電場(chǎng)線方向從右向左C.微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡1D.微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡2解析：因微粒僅受電場(chǎng)力作用，且由A點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少，故電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力的方向水平向左，軌跡應(yīng)為虛線1;由Wab=Uabq=0.1J,可得：Uab=-10V,由Uab=如一相，可得煙=（AUab=0V,綜上

22、所述選項(xiàng)A、B、C正確。二、非選擇題6.閃電是云層與云層或云層與高大建筑物間放電所致，在放電過(guò)程中將釋放大量能量。2015年8月10日，廣州海珠湖公園一木屋被雷電擊中，三人受傷。據(jù)有關(guān)專家估算雷擊時(shí)釋放能量約為3.2X106J,假若從云層移向木屋的電量為32C,則云層與木屋間電勢(shì)差為1 X105V,相當(dāng)于釋放電子2X1020個(gè)。解析：雷擊時(shí)釋放能量約3.2X106J,故電場(chǎng)力做功W=3.2X106J,U=-=32泮Vq32=1X105V,相當(dāng)于釋放的電子數(shù)：n=e=16x2019=2X1020（個(gè)）。7.如圖所示，帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn)，斜面

23、上有A、B兩點(diǎn)，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L(zhǎng),B為AC的中點(diǎn)?，F(xiàn)將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好又為零，已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為上靜電力常量為k,求:（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小;（2）B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差（用Q和L表示）。答案：(1)g(2)kQ解析：（1）對(duì)帶電小球進(jìn)行受力分析，帶電小球在A點(diǎn)時(shí)有mgsin30kQ=maA,帶電小球在B點(diǎn)時(shí)有-mgsin30=maB,且aA=,L242聯(lián)立以上各式可解得aB=-go（2）由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得mgsin30,-Ubaq=0o由mgsin30-kQq=maA可得Uba學(xué)能力提升、選擇

24、題（13題為單選題，4、5題為多選題）1.如圖所示,a、b、c三條虛線為電場(chǎng)中的等勢(shì)面，等勢(shì)面b的電勢(shì)為零，且相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，一個(gè)帶正電的粒子在A時(shí)的動(dòng)能為10J,在電場(chǎng)力彳用下從A運(yùn)動(dòng)到B速度為零，當(dāng)這個(gè)粒子的動(dòng)能為6J時(shí)，其電勢(shì)能為（A. 14JB.C. 0D.解析：相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等1Uab=Ubc,所以qUab=qUbc,即：Wab=Wbc=2Wab而：Wab=0-EkA=10J所以，粒子在等勢(shì)面b上時(shí)的動(dòng)能EKb=5J從而可以知道粒子在電場(chǎng)中的總能量值為5JoB.q當(dāng)這個(gè)粒子的動(dòng)能為6J時(shí)，Ep=E-Ek=（5-6）J=-1J。所以選項(xiàng)ABC都錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確

25、。2.如圖所示，質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子，以初速度V0,從A點(diǎn)豎直向上射入空氣中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí)，速率Vb=2vo,方向與電場(chǎng)的方向一致,則A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為（C）mv22q3mv2D.-7z2q2mV0C.q解析：粒子從A到B,根據(jù)動(dòng)能定理得:qUABmgh=；mvB/vO因?yàn)閂B=2v0,若只考慮粒子在豎直方向，只受到重力，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知V0=2gh2由以上三式，則有UAB=2mv故選COq3. （2019北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期中）如圖所示，a、b、c表示某點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為<h=U,他=£U，加=2

26、。一帶電粒子（所受重力不計(jì)）從等勢(shì)面a上某點(diǎn)由靜止釋放后，經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)速率為v,則它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為（C）A.72vB,小vC.2vD.4v解析：帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，根據(jù)動(dòng)能定理得:a一b過(guò)程，有：qUab=2mv2;據(jù)題得：Uab=8一（j）b=U8=8聯(lián)立得：q'=Jmv282“口12a-c過(guò)程，有：qUac=2mv2；據(jù)題得：Uac=婀-8=U2=2。聯(lián)立得：q/nBmv2由可得：vc=2v故選C。4. （2019浙江省紹興一中高二上學(xué)期期中）空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng)，電場(chǎng)線分布如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q,電性未知的小球在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，小

27、球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為vi,方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為V2。若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h,則以下判斷中正確的是（BC）A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)大小關(guān)系為Ea>Eb、（aV相B.若V1>V2,則電場(chǎng)力一定做負(fù)功C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為2m（v2v22gh）4q1C1CD.小球從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為mv22mv2解析：由電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小，可知，EavEb。由順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，可知，帕。故A錯(cuò)誤。在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mgh.1,1+qU=2mv22mv2,右v1>v2,可知電場(chǎng)力做功W=qUte為負(fù)