周末-物理練習(xí)-課時(shí) 4 電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功、電勢(shì)、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度

例：場(chǎng)中a、的點(diǎn)電荷從移

考點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能b兩，已知，1500，帶電量為ab時(shí)電力做了多少功？是正功還是負(fù)功？

C例：帶電荷量為

C

的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中A移到B點(diǎn)克電場(chǎng)力做功

J

，從B點(diǎn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功

J

，如以B點(diǎn)勢(shì)為零，則電荷在A、C點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？例：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場(chǎng)方向豎直向下若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從運(yùn)到過(guò)程中，能量變化情況為C.

動(dòng)能減小電勢(shì)能增加動(dòng)能和電勢(shì)能之和減小重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加例：圖所示光滑絕緣細(xì)桿豎直放置與以正點(diǎn)電荷Q圓心的空間的某一圓周交于B、C兩，質(zhì)量為

m

，帶電量為

的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度地下滑，已知電量的大小

，

ABh

，小球滑到B點(diǎn)速度大小為

，求：（1小球由A到B過(guò)程中電場(chǎng)力做的功；（2）AC兩點(diǎn)的電勢(shì)差。

帶粒子M只電場(chǎng)力作用由P點(diǎn)動(dòng)到Q點(diǎn)，在此過(guò)程中克服電場(chǎng)力做了2.6J

的功。那么M在點(diǎn)電勢(shì)能一定小于它在點(diǎn)電勢(shì)能點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于點(diǎn)場(chǎng)C.P點(diǎn)電勢(shì)一定高于點(diǎn)電勢(shì)M在點(diǎn)動(dòng)能一定大于它在點(diǎn)動(dòng)能如圖所示的直線是真空中某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線AB是這條直線上的兩點(diǎn)，一電子以速度

A

經(jīng)過(guò)A點(diǎn)B點(diǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一時(shí)間后，電子以速

B

經(jīng)過(guò)點(diǎn)，且

B

與

A

方向相反，則A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)A點(diǎn)電勢(shì)一定低B點(diǎn)電勢(shì)C.電在A點(diǎn)的速度一定小于在B點(diǎn)速度電在A點(diǎn)電勢(shì)能一定小于在B點(diǎn)電勢(shì)能根子散射實(shí)驗(yàn)。盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，在

粒子從a運(yùn)到b再運(yùn)動(dòng)到c動(dòng)能先增加，后減少電勢(shì)能先減少，后增加C.電力先做負(fù)功后做正功，總功等于零加度先變小，變大如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下，做以Q為點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)M、N為圓上的點(diǎn)點(diǎn)軌道上離Q最的點(diǎn)，電子在從M經(jīng)到點(diǎn)的過(guò)程中C.

速率先增大后減小速率先減小后增大電勢(shì)能先減小后增大電勢(shì)能先增大后減小

考：勢(shì)電差等面例、一帶電荷量

C

的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)克服電場(chǎng)力做功

J

。從點(diǎn)到C時(shí)電場(chǎng)力做功

。問(wèn)：（1）ABBCCA間電勢(shì)差各為多少？（2如以B點(diǎn)勢(shì)零，則A、兩的電勢(shì)為多少？例、下圖所示在等量正電荷連線的中垂線上取ABD四AD兩與B、C點(diǎn)均關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱，令各點(diǎn)電勢(shì)分別為

、

、

C

、

D

，則下列說(shuō)法正確的是

==＜、＞BDBDC.=、=＞、＞DACD例如圖所示方框內(nèi)為一強(qiáng)電.A為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)已V，A=6，=V，試在該方框中作出該電場(chǎng)的示意圖（即出幾條電場(chǎng)線求保BC留作圖時(shí)所用的輔助線?？迹簞?shì)與場(chǎng)度例1如所示，在平直角坐標(biāo)系中，有一個(gè)方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處電勢(shì)為0，點(diǎn)處的電勢(shì)為，點(diǎn)處的電勢(shì)為V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）V/mB.

V/mC.V/mD.3如所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中三點(diǎn)間離

L8cm距離abbc

，

108108其中沿場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成角。一個(gè)帶電量qC

的負(fù)電荷從點(diǎn)移到b點(diǎn)服電場(chǎng)力做

ab

J

。求：（1勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向；（2電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)電勢(shì)能的變化量；（3、c點(diǎn)間的電勢(shì)差。如，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為q5.0×10的電荷，由a點(diǎn)移動(dòng)到b和由a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做的功都是3.J，已知、b、c三的連線組成直角三角形，ab＝，37°sin37°=0.6;cos37°=0.8求）、點(diǎn)間的電勢(shì)差U）強(qiáng)場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。ab

、析用算AB（1帶符號(hào)計(jì)算：從a，Wqab

=

(a

)

J（2用絕對(duì)值計(jì)算WUq

=

2000

J

，因?yàn)槭秦?fù)電荷從電勢(shì)低處移至電勢(shì)高處，所以電場(chǎng)力做正功。、析

AB

WAB200Vq

WVqU200200VABAABB300BBCEC

200J、析帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受重力和電場(chǎng)力作用，由題圖知電場(chǎng)力方向向上，電場(chǎng)力大于重.且動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能、重力勢(shì)能電勢(shì)能總量保持不變。當(dāng)帶電油滴由a運(yùn)到時(shí)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能電勢(shì)能之和減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少。答：C、析1小球從A到B過(guò)由動(dòng)能定理

mgh

12

mv

2

1mgh得2（2因B、C等勢(shì)，故U小球從A到B過(guò)由動(dòng)能理

U

mgh

12

mv

2

得

AC

mgh考：勢(shì)電差等面、析求電勢(shì)差時(shí)可將功、電量以絕對(duì)值代入公式計(jì)算，然后再判斷正負(fù)；也可以將功和電荷量帶正號(hào)代入公式進(jìn)行計(jì)算某點(diǎn)的電勢(shì)可轉(zhuǎn)化為相對(duì)零勢(shì)面的電勢(shì)差進(jìn)行求解。先求電勢(shì)差的絕對(duì)值，再判斷正、負(fù)U

W6q

200V因負(fù)電荷從A移B克電場(chǎng)力做功，必是從高電勢(shì)點(diǎn)移向低電勢(shì)點(diǎn)，即,UAB

AB

V

U

Wq3

V因負(fù)電荷從B移到C電力正功，必是低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn).即VCB300100CBBAAB（2U200ABAB100VCCAA、析：量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為零中線O方合場(chǎng)強(qiáng)沿中垂線向上，下方合場(chǎng)強(qiáng)沿中垂線向下，因“沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低”可判斷A錯(cuò)B對(duì)；電勢(shì)是標(biāo)量，由對(duì)稱性可知對(duì)D錯(cuò)本題還以根據(jù)等量正點(diǎn)電荷等勢(shì)面的分布情況，結(jié)合等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系判斷。答：BC、析由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，而且在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與等勢(shì)點(diǎn)連線垂直的線一定是電場(chǎng)線。電勢(shì)相等的點(diǎn)可以根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)均勻降低的特點(diǎn)，把線段等分來(lái)尋找。如圖所示，用虛線連接。因

A

=12V，

C

=

V，把AC線段三等分，得D點(diǎn)電勢(shì)=6V連接DB則DB為一條等勢(shì)線可以畫出與等勢(shì)線垂直的電場(chǎng)線，如圖中D實(shí)線所示，電勢(shì)降低的方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向。點(diǎn)：據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)均勻降低找等勢(shì)點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵?？迹簞?shì)與場(chǎng)度、路析在勻電場(chǎng)中，沿某一方向電勢(shì)降落，則在這一方向上電勢(shì)均勻降落，故的點(diǎn)C的勢(shì)＝如所示等勢(shì)面點(diǎn)的離d＝OCC11Uα而sinα＝，以dOC＝m根據(jù)E得勻強(qiáng)電場(chǎng)OBOC2的電場(chǎng)強(qiáng)度＝

U3d

V/mV/m，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、錯(cuò)。答：A解負(fù)電荷從移到b點(diǎn)服電場(chǎng)力做功說(shuō)負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向?yàn)橛芍赶騛負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)橛芍赶?/p>

ab5.0aab5.0a（水平向右WqElabab

代入數(shù)值可得E=1.0×10v/m（2負(fù)電荷由b點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功

Wcos60bc

，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的