高考物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案電場(chǎng)能的性質(zhì)

復(fù)習(xí)講義二電場(chǎng)能的性質(zhì)【要點(diǎn)填空】一、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能1．靜電力做功(1)特點(diǎn)：靜電力做功與無(wú)關(guān)，只與有關(guān)．(2)計(jì)算方法①W＝，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中d為沿的距離．②WAB＝，適用于任何電場(chǎng)．2．電勢(shì)能(1)定義：電荷在中具有的勢(shì)能，數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到位置時(shí)靜電力所做的功．(2)靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于，即WAB＝二、電勢(shì)和等勢(shì)面1．電勢(shì)(1)定義：試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的與它的的比值．(2)定義式：φ＝.(3)矢標(biāo)性：電勢(shì)是，有正負(fù)之分，其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢(shì)比高(低)．(4)相對(duì)性：電勢(shì)具有，同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取的不同而不同．2．等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中的各點(diǎn)組成的面．(2)四個(gè)特點(diǎn)①等勢(shì)面一定與垂直．②在上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功．③電場(chǎng)線方向總是從的等勢(shì)面指向的等勢(shì)面．④等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度，反之．3．幾種常見(jiàn)的典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線及其等勢(shì)面（導(dǎo)學(xué)案23頁(yè)）三、電勢(shì)差勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1．電勢(shì)差(1)定義：電荷在電場(chǎng)中，由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí)，與移動(dòng)的電荷的的比值．(2)定義式：UAB＝.(3)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UAB＝.(4)影響因素：電勢(shì)差UAB由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做的功WAB=，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取．2．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式：U＝，其中d為電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的距離．【典型例題】一、電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較例1、如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線．取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是()A．A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．q1的電荷量小于q2的電荷量D．q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能練1、真空中一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的部分電場(chǎng)線如圖所示，分別標(biāo)記為1、2、3、4、5，且1、2和5、4分別關(guān)于3對(duì)稱．以電場(chǎng)線3上的某點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓，圓與各電場(chǎng)線的交點(diǎn)分別為a、b、c、d、e，則下列說(shuō)法中正確的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度Ea>EcB．電勢(shì)φb>φdC．將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn)，電勢(shì)能增大二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差之間的關(guān)系例2、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為()A．200V/mB．200eq\r(3)V/mC．100V/mD．100eq\r(3)V/m練2、如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有邊長(zhǎng)為2m的等邊三角形ABC，其中O點(diǎn)為該三角形的中心，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA＝2V，φB＝4V，φC＝6V．求：(1)O點(diǎn)的電勢(shì)為多少？(2)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？三、根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡、電場(chǎng)線、等勢(shì)面進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判定例3、一電子在電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示．圖中一組平行虛線是等勢(shì)面，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低B．電子在a點(diǎn)的加速度方向向右C．電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小D．電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)能減小練3、如圖，xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向未知，電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向夾角為θ，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點(diǎn)O以大小為v0方向沿x正方向初速度射入電場(chǎng)，最后打在y軸上的M點(diǎn)．電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計(jì)．則()A．O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì)B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最大C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子電勢(shì)能先減少后增加D．電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功四、電容器的動(dòng)態(tài)分析例4、研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變大B．實(shí)驗(yàn)中，板向左平移，靜電計(jì)指針的張角變小 C．實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大D．實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大練4、如圖所示電路中，、是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，為、間一定點(diǎn)，在點(diǎn)有一個(gè)固定的負(fù)點(diǎn)電荷。將開關(guān)閉合，電路穩(wěn)定后將板向上平移一小段距離，則下列說(shuō)法正確的是A．電容器的電容將增大 B．、兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大 C．點(diǎn)電勢(shì)將升高 D．處負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能將增大五、電場(chǎng)中的功能關(guān)系例5、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，則以下判斷中正確的是()A．金屬塊帶負(fù)電荷B．金屬塊克服電場(chǎng)力做功8.0JC．金屬塊的電勢(shì)能減少4.0JD．金屬塊的機(jī)械能減少12J練4、如圖所示,空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×102V/m豎直向下的電場(chǎng),長(zhǎng)L=0.8m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn).另一端系一質(zhì)量m=0.5kg帶電q=5×1QUOTE02C的小球.拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂然后垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn),g取10m/s2.試求:(1)繩子的最大張力T;(2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC.【回歸教材】P221，2，3P397，8，P4013綜合訓(xùn)練二電場(chǎng)能的性質(zhì)姓名班級(jí)________1．關(guān)于等勢(shì)面，正確的說(shuō)法是()A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功B．等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C．等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直D．兩等勢(shì)面可以相交2.如圖所示，正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，已知A、B間的電勢(shì)差為U，現(xiàn)將電荷量為q的正點(diǎn)電荷從B移到A，則()A．外力克服電場(chǎng)力做功QU，電勢(shì)能增加qU[來(lái)源:學(xué)?？啤．外力克服電場(chǎng)力做功qU，電勢(shì)能增加QUC．外力克服電場(chǎng)力做功qU，電勢(shì)能增加qUD．外力克服電場(chǎng)力做功QU，電勢(shì)能減少Q(mào)U3.如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()A．豎直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m4.一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，從某電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，它沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能Ek隨位移s變化的關(guān)系圖象如圖中的直線所示，則能與圖象相對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)線分布圖是()5．在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B．電場(chǎng)線方向一定從b指向aC．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D．該電荷的動(dòng)能一定減小6．如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，其中c為ab的中點(diǎn)．已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝3V、φb＝9V，則下列敘述正確的是()A．該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為6VB．a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbC．正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一定增大D．正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能一定增大7.[如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)A、B相距0.2m．正點(diǎn)電荷q＝10－6C從A移到B，電場(chǎng)力做功為2×10－6J，則()A．該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為10V/mB．該電場(chǎng)的方向由A向BC．A、B間的電勢(shì)差為10VD．B點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的高8．一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實(shí)線可能是電場(chǎng)線，也可能是等勢(shì)面，下列說(shuō)法中正確的是()A．如果實(shí)線是電場(chǎng)線，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高B．如果實(shí)線是等勢(shì)面，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C．如果實(shí)線是電場(chǎng)線，則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大D．如果實(shí)線是等勢(shì)面，則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大9．如圖是兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷，以兩電荷連線的中點(diǎn)O為圓心畫出半圓，在半圓上有a、b、c三點(diǎn)，b點(diǎn)在兩電荷連線的垂直平分線上，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C．正電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．將正電荷由O移到b電場(chǎng)力做了功10．如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab＝Ubc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知()A．三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小11．如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平．質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開圓管后，又能經(jīng)過(guò)A點(diǎn)．設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量沒(méi)有改變，重力加速度為g，求：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)小球受到的電場(chǎng)力大?。?3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力．12．如圖所示，在方向水平向