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第1頁(共1頁)2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(六)一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?重慶月考)如圖所示,A、B、C、D、E、F分別是兩個(gè)邊長(zhǎng)為3cm的正三角形的頂點(diǎn),兩個(gè)三角形的中心重合,頂點(diǎn)A向上,頂點(diǎn)D向下,一勻強(qiáng)電場(chǎng)與兩三角形在同一平面內(nèi),將一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到F點(diǎn),其電勢(shì)能增加9.6×10﹣19J,將一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn),其電勢(shì)能減少9.6×10﹣19J,則下列說法正確的是()A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛葿指向D B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為300V/m C.將一個(gè)電子由A點(diǎn)移到D點(diǎn),其電勢(shì)能增加1.92×10﹣18J D.將一個(gè)電子由B點(diǎn)移到C點(diǎn),其電勢(shì)能增加9.6×10﹣19J2.(2024秋?璧山區(qū)校級(jí)月考)如圖,某勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于矩形ABCD所在的平面,AB長(zhǎng)為16cm,AD長(zhǎng)為6cm,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)依次為8V、20V、14V,則D點(diǎn)電勢(shì)大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為()A.2V,125V/m B.1V,200V/m C.2V,250V/m D.1V,300V/m3.(2024秋?渝中區(qū)校級(jí)期中)如圖,真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于紙面,半徑為R的圓形區(qū)域處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中。圓周上的A點(diǎn)有一粒子源,能向紙面內(nèi)各個(gè)方向陸續(xù)發(fā)射初動(dòng)能相等、帶電量均為q的同種粒子,圓周上各處均有粒子到達(dá)。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。AC、BD是圓的兩條相互垂直的直徑。測(cè)得粒子到達(dá)圓周時(shí)的最小動(dòng)能比初動(dòng)能小E0,最大動(dòng)能比初動(dòng)能大3E0。則()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2EC.電場(chǎng)方向與AC的夾角為45° D.電場(chǎng)方向與AC的夾角為30°4.(2024秋?荔灣區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形,∠A=37°,AB邊長(zhǎng)為5m,D為AB中點(diǎn),電場(chǎng)線與ABC所在平面平行,A、C、D三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V和10V,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()A.BC兩點(diǎn)間電勢(shì)差UBC=2V B.B點(diǎn)電勢(shì)φB=8V C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=2V/m D.該電場(chǎng)的方向?yàn)檠谺C方向5.(2024秋?河南月考)如圖所示,A、B、C是直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),∠A=90°,斜邊BC長(zhǎng)為2.8m。空間存在沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為1V、5V、11V,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為()A.3V/m B.5V/m C.7V/m D.9V/m6.(2023秋?臺(tái)州期末)如圖甲,在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一個(gè)圓形區(qū)域ABCD,圓心為O,半徑為R=0.2m,P為圓弧上的一個(gè)點(diǎn),從A點(diǎn)出發(fā)沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),θ為PO連線旋轉(zhuǎn)的角度,即∠POA=θ,P點(diǎn)電勢(shì)隨θ角度的變化如圖乙所示,則下列說法正確的是()A.φA<φB B.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為20V/m C.電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)的電勢(shì)能 D.電子從C點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功7.(2023秋?碑林區(qū)校級(jí)期末)“場(chǎng)離子顯微鏡”的金屬鎢針尖處于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡內(nèi)壁有一層均勻?qū)щ娔ぃ涸阪u針和導(dǎo)電膜間加上高電壓后,玻璃泡上半部分的電場(chǎng)可視為位于O點(diǎn)處點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),如圖所示。a、b、c、d、O為同一平面上的5個(gè)點(diǎn),abc是一段以O(shè)為圓心的圓弧,d為Ob的中點(diǎn)。設(shè)a、d兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Ed,O、a、c、d四點(diǎn)電勢(shì)分別為φO、φa、φc、φd。則下列說法正確的是()A.Ea>Ed、φa<φd B.Ea<Ed、φa>φd C.Ea>Ed、(φO﹣φa)<2(φO﹣φd) D.Ea<Ed、(φO﹣φa)<2(φO﹣φd)8.(2023秋?廣東期末)如圖所示,邊長(zhǎng)為4cm的菱形abcd位于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,菱形平面與電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行,∠abc為60°。已知點(diǎn)a、b、c、d的電勢(shì)分別為:φa=2V,φb=﹣2V,φd=10V,則()A.c點(diǎn)電勢(shì)為φc=﹣10V B.bc邊中點(diǎn)電勢(shì)為0 C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向b D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?臨潼區(qū)校級(jí)期中)在x軸上存在與x軸平行的電場(chǎng),x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x點(diǎn)位置變化情況如圖所示.圖中的﹣x1﹣x2之間為曲線,且關(guān)于縱軸對(duì)稱,其余均為直線,也關(guān)于縱軸對(duì)稱.下列關(guān)于該電場(chǎng)的論述正確的是()A.x軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等 B.從﹣x1到x1場(chǎng)強(qiáng)的大小先減小后增大 C.一個(gè)帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能大于在﹣x1點(diǎn)的電勢(shì)能 D.一個(gè)帶正電的粒子在﹣x1點(diǎn)的電勢(shì)能小于在﹣x2點(diǎn)的電勢(shì)能(多選)10.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有矩形區(qū)域abcd,且a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為2V、6V、8V,ab長(zhǎng)為2cm,bc長(zhǎng)為3cm,I是矩形ab邊的中點(diǎn)。下列說法正確的是()A.d點(diǎn)的電勢(shì)為6V B.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛蒫指向a C.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為4003D.將點(diǎn)電荷+q從d位置沿任意路徑移動(dòng)到I位置時(shí)電場(chǎng)力做功為零(多選)11.(2023秋?東湖區(qū)校級(jí)期末)如圖所示的虛線為等腰梯形,M、N兩點(diǎn)為底邊AD的三等分點(diǎn),且AD=3BC=6m,∠A=∠D=45°,在與等腰梯形所在平面平行的空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=4V、φB=8V、φC=10V。則下列說法正確的是()A.D點(diǎn)的電勢(shì)為10V B.M點(diǎn)的電勢(shì)為4V C.N點(diǎn)的電勢(shì)為6V D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2(多選)12.(2023秋?東莞市期末)如圖所示的坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線與橫坐標(biāo)軸圍成一矩形,其坐標(biāo)值已標(biāo)出。已知a點(diǎn)電勢(shì)為7V,c點(diǎn)電勢(shì)為3V,d點(diǎn)電勢(shì)為1V。則下列說法正確的是()A.e點(diǎn)電勢(shì)為5V B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為25V/m C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由a指向b D.電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比O點(diǎn)少2eV三.填空題(共4小題)13.(2024秋?南安市校級(jí)月考)如圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一個(gè)電量大小q=10﹣5C的負(fù)電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為零;從B移到C,電場(chǎng)力做功為1.73×10﹣3J,則BC間的電勢(shì)差UBC=V,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小約為N/C。14.(2024秋?徐匯區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,空間存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于紙面,紙面內(nèi)有一半徑為2cm的圓,圓心為O,AB為圓的直徑,P為圓上的一點(diǎn),已知A點(diǎn)電勢(shì)為17V,B點(diǎn)電勢(shì)為9V,P點(diǎn)電勢(shì)為5V,則O點(diǎn)的電勢(shì)為V,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)最小值為V/m。15.(2024秋?泉州期中)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓,ab和cd是圓的兩條直徑,其中ab與電場(chǎng)方向的夾角為60°,ab=0.2m,cd與電場(chǎng)方向平行,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab=20V。則電子從將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做(選填“正功”、“負(fù)功”、“不做功”)。電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為V/m。16.(2024?江蘇模擬)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=100V/m,A、B兩點(diǎn)相距10cm,則UAB=V。四.解答題(共4小題)17.(2023秋?龍崗區(qū)校級(jí)期末)空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=120V/m,一帶電粒子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功WAB=1.2×10﹣2J,AB平行于電場(chǎng)線且A、B間的距離為0.05m,之后粒子又從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),B,C間的距離為0.1m且BC與電場(chǎng)線方向的夾角為60°,求:(1)粒子所帶電荷量q;(2)粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功WBC;(3)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC。18.(2024秋?云陽縣校級(jí)月考)如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有A、B、C三點(diǎn),AB=5cm,BC=12cm,其中AB沿電場(chǎng)方向,BC和電場(chǎng)方向成60°角。一個(gè)電荷量為q=2×10﹣8C的正電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為W1=2.4×10﹣7J。求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??;(2)該電荷從B到C,電場(chǎng)力做的功W2;(3)B點(diǎn)與C點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC。19.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖所示的裝置中,保持開關(guān)S閉合,平行板電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m、帶電荷量大小為q的小球,用絕緣細(xì)線拴住后在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)線與豎直方向的夾角為θ=37°,兩板間的距離為d、已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。問:(1)MN兩板間的電勢(shì)差是多少?(2)保持M板不動(dòng),左右移動(dòng)N板,發(fā)現(xiàn)線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?=45°時(shí)小球靜止(此時(shí)小球未接觸M板和N板),請(qǐng)問N板被左移還是右移?并求移動(dòng)的距離Δd。20.(2023秋?揭西縣期末)如圖所示,一帶電荷量為q=﹣5×10﹣3C,質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊放在一傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置處在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)某時(shí)刻小物塊的電荷量突然減少了一半,求物塊下滑距離L=1.5m時(shí)的速度大小。

2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(六)參考答案與試題解析題號(hào)12345678答案CABCBDDD一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?重慶月考)如圖所示,A、B、C、D、E、F分別是兩個(gè)邊長(zhǎng)為3cm的正三角形的頂點(diǎn),兩個(gè)三角形的中心重合,頂點(diǎn)A向上,頂點(diǎn)D向下,一勻強(qiáng)電場(chǎng)與兩三角形在同一平面內(nèi),將一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到F點(diǎn),其電勢(shì)能增加9.6×10﹣19J,將一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn),其電勢(shì)能減少9.6×10﹣19J,則下列說法正確的是()A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛葿指向D B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為300V/m C.將一個(gè)電子由A點(diǎn)移到D點(diǎn),其電勢(shì)能增加1.92×10﹣18J D.將一個(gè)電子由B點(diǎn)移到C點(diǎn),其電勢(shì)能增加9.6×10﹣19J【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】C【分析】解:AB.由題意,確定等勢(shì)面,找到一條符合題意的電場(chǎng)線,由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、電勢(shì)差定義分別列式,即可分析判斷;CD.結(jié)合前面分析及幾何關(guān)系,確定所需電勢(shì)差,再分別表示出:將一個(gè)電子由A點(diǎn)移到D點(diǎn),其電勢(shì)能增加量、將一個(gè)電子由B點(diǎn)移到C點(diǎn),其電勢(shì)能增加量,聯(lián)立即可求解?!窘獯稹拷猓篈B.由題意可知:﹣e(φF﹣φA)=9.6×10﹣19J,﹣e(φC﹣φA)=9.6×10﹣19J,聯(lián)立可得:φF=φC,則F、C在同一等勢(shì)面上,由電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可得如下圖一條電場(chǎng)線:由幾何關(guān)系可知:AO=0.5AB=0.5×3cm=1.5cm=0.015m,由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得:UAF=E?AO,由電勢(shì)差定義可得:UAF=φA﹣φF,且:﹣e(φF﹣φA)=9.6×10﹣19J,e=1.60×10﹣19C,聯(lián)立可得:UAF=6V,E=400V/m,方向由A指向B,故AB錯(cuò)誤;CD.結(jié)合前面分析及幾何關(guān)系可知:UDA=UBA=2UOA=2UFA=﹣2UAF,UCB=UOB=UAO=UAF,將一個(gè)電子由A點(diǎn)移到D點(diǎn),其電勢(shì)能增加量為:ΔEP=﹣eUDA,將一個(gè)電子由B點(diǎn)移到C點(diǎn),其電勢(shì)能增加量為:ΔEP'=﹣eUCB,且:UAF=6V,e=1.60×10﹣19C,聯(lián)立可得:ΔEP=1.92×10﹣18J,ΔEP'=﹣9.6×10﹣19J,故C正確,D錯(cuò)誤;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。2.(2024秋?璧山區(qū)校級(jí)月考)如圖,某勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于矩形ABCD所在的平面,AB長(zhǎng)為16cm,AD長(zhǎng)為6cm,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)依次為8V、20V、14V,則D點(diǎn)電勢(shì)大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為()A.2V,125V/m B.1V,200V/m C.2V,250V/m D.1V,300V/m【考點(diǎn)】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)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì).【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】A【分析】勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿相同方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,則有:φA﹣φB=φD﹣φC,據(jù)此確定φD,再結(jié)合題意找到符合條件的等勢(shì)線、電場(chǎng)線,結(jié)合幾何關(guān)系及勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,即可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的情況,即可判斷ABCD正誤?!窘獯稹拷猓簞驈?qiáng)電場(chǎng)中,沿相同方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,則有:φA﹣φB=φD﹣φC,解得:φD=φA﹣φB+φC=8V﹣20V+14V=2V;設(shè)D、C中點(diǎn)為E,則有:φE則直線AE為一條等勢(shì)線,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,結(jié)合幾何關(guān)系及勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,可作出該勻強(qiáng)電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線及等勢(shì)線的大致分布情況,如圖所示:由幾何知識(shí)可知:DE=EC=0.5DC=0.5AB=0.5×16cm=8cm,所以AE=AD則:sin∠EAD=DE則∠EAD=53°,所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為:E=UADADsin∠EAD=故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。3.(2024秋?渝中區(qū)校級(jí)期中)如圖,真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于紙面,半徑為R的圓形區(qū)域處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中。圓周上的A點(diǎn)有一粒子源,能向紙面內(nèi)各個(gè)方向陸續(xù)發(fā)射初動(dòng)能相等、帶電量均為q的同種粒子,圓周上各處均有粒子到達(dá)。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。AC、BD是圓的兩條相互垂直的直徑。測(cè)得粒子到達(dá)圓周時(shí)的最小動(dòng)能比初動(dòng)能小E0,最大動(dòng)能比初動(dòng)能大3E0。則()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2EC.電場(chǎng)方向與AC的夾角為45° D.電場(chǎng)方向與AC的夾角為30°【考點(diǎn)】等分法求電勢(shì);動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.【專題】定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】B【分析】根據(jù)電場(chǎng)力做功,結(jié)合動(dòng)能定理判斷該電場(chǎng)中電勢(shì)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn),以及兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差,結(jié)合電場(chǎng)的方向判斷電場(chǎng)方向與AC的夾角。【解答】解:由能量轉(zhuǎn)化與守恒可知,最大動(dòng)能處帶電粒子的電勢(shì)能最小,而最小動(dòng)能處帶電粒子的電勢(shì)能最大,則兩點(diǎn)處的電勢(shì)一定是一個(gè)最高,一個(gè)最低,所以兩點(diǎn)出現(xiàn)在平行于電場(chǎng)方向的直徑的兩端,設(shè)該直徑(電場(chǎng)方向)與AC夾角為θ,過A點(diǎn)作直徑的垂線,即為A點(diǎn)所在的等勢(shì)線。如圖根據(jù)動(dòng)能定理有qE(R﹣Rcosθ)=E0qE(R+Rcosθ)=3E0解得θ=60°,即電場(chǎng)方向與AC的夾角為60°電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】該題考查電場(chǎng)力做功與以及帶電粒子在電場(chǎng)中能量的變化關(guān)系,明確電場(chǎng)力做的功等于粒子動(dòng)能的變化即可。4.(2024秋?荔灣區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形,∠A=37°,AB邊長(zhǎng)為5m,D為AB中點(diǎn),電場(chǎng)線與ABC所在平面平行,A、C、D三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V和10V,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()A.BC兩點(diǎn)間電勢(shì)差UBC=2V B.B點(diǎn)電勢(shì)φB=8V C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=2V/m D.該電場(chǎng)的方向?yàn)檠谺C方向【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;用電勢(shì)差定義式求電勢(shì);等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】C【分析】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,平行等距離的兩點(diǎn)電勢(shì)差相等,據(jù)此求解φF,再電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,根據(jù)E=Ud求出【解答】解:CD、令A(yù)C中點(diǎn)為F,則有φA﹣φF=φF﹣φC,代入數(shù)據(jù)解得:φF=10V可知,DF連線為一條等勢(shì)線,由于電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,且沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,該電場(chǎng)的方向?yàn)檠谹C方向;該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=UACdABAB、D為AB的中點(diǎn),則有φA﹣φD=φD﹣φB,代入數(shù)據(jù)解得:φB=6V則UBC=φB﹣φC=6V﹣6V=0,故AB錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線為間距相等的平行直線,以及知道電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直。5.(2024秋?河南月考)如圖所示,A、B、C是直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),∠A=90°,斜邊BC長(zhǎng)為2.8m??臻g存在沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為1V、5V、11V,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為()A.3V/m B.5V/m C.7V/m D.9V/m【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】B【分析】先根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,找到與A點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn),從而確定等勢(shì)線,再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,確定電場(chǎng)方向,最后畫圖,根據(jù)幾何關(guān)系及勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,即可求得該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值,即可判斷ABCD正誤?!窘獯稹拷猓貉娱L(zhǎng)CB到D,使:DBBC勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿同一方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,則有:DBBC則有:φA=φD=1V;因∠A=90°,則以BC為直徑的圓過A點(diǎn),過C點(diǎn)作AD的垂線CP,可得下圖:因φA=φD,則直線AD為等勢(shì)線,因電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,則電場(chǎng)方向與CP平行,則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:E=當(dāng)AD與圓相切時(shí)CP最長(zhǎng),對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小,根據(jù)幾何關(guān)系得:ODCD即:BD+聯(lián)立可得:CP=2m,E=5V/m,故B正確,ACD錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。6.(2023秋?臺(tái)州期末)如圖甲,在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一個(gè)圓形區(qū)域ABCD,圓心為O,半徑為R=0.2m,P為圓弧上的一個(gè)點(diǎn),從A點(diǎn)出發(fā)沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),θ為PO連線旋轉(zhuǎn)的角度,即∠POA=θ,P點(diǎn)電勢(shì)隨θ角度的變化如圖乙所示,則下列說法正確的是()A.φA<φB B.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為20V/m C.電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)的電勢(shì)能 D.電子從C點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì).【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】D【分析】AB.由圖,結(jié)合題意,先找到一條等勢(shì)線,再確定一條電場(chǎng)線,結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,即可分析判斷;C.結(jié)合前面分析,根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知,B點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)低,即可分析判斷;D.結(jié)合前面分析,根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知,電子從C點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到D點(diǎn),電勢(shì)先降低再升高,即可分析判斷。【解答】解:AB.由圖乙可知,φA=2V,當(dāng)θ=π3時(shí),P點(diǎn)所在位置記為E,此時(shí)可得:φE當(dāng)θ=43π時(shí),P點(diǎn)所在位置記為F,此時(shí)可得:φ由幾何知識(shí)可知,E、F、O三點(diǎn)共線,由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系可得:φo如圖,過A點(diǎn)作OE的垂線交于M點(diǎn):由幾何知識(shí)易得,M點(diǎn)為EO中點(diǎn),由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系可得:φM故直線AM為一條等勢(shì)線,由于電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,則可知電場(chǎng)線沿FOE方向,如上圖,過B點(diǎn)作電場(chǎng)線FOE的垂線,交于N點(diǎn),則由等勢(shì)線特點(diǎn)及沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可得:φA=φM>φN=φB,由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為:E=φOC.結(jié)合前面分析,根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知,B點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)低,則電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;D.結(jié)合前面分析,根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知,電子從C點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到D點(diǎn),電勢(shì)先降低再升高,則電勢(shì)能先升高后降低,則電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,故D正確;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。7.(2023秋?碑林區(qū)校級(jí)期末)“場(chǎng)離子顯微鏡”的金屬鎢針尖處于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡內(nèi)壁有一層均勻?qū)щ娔ぃ涸阪u針和導(dǎo)電膜間加上高電壓后,玻璃泡上半部分的電場(chǎng)可視為位于O點(diǎn)處點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),如圖所示。a、b、c、d、O為同一平面上的5個(gè)點(diǎn),abc是一段以O(shè)為圓心的圓弧,d為Ob的中點(diǎn)。設(shè)a、d兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Ed,O、a、c、d四點(diǎn)電勢(shì)分別為φO、φa、φc、φd。則下列說法正確的是()A.Ea>Ed、φa<φd B.Ea<Ed、φa>φd C.Ea>Ed、(φO﹣φa)<2(φO﹣φd) D.Ea<Ed、(φO﹣φa)<2(φO﹣φd)【考點(diǎn)】非勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差大小的比較和應(yīng)用;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)大小;通過電場(chǎng)線的方向判斷電勢(shì)的高低;帶電體周圍的電勢(shì)分布.【專題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】D【分析】根據(jù)題目描述,鎢針尖和導(dǎo)電膜間形成的電場(chǎng)在玻璃泡上半部分可視為位于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。因此,電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的分布遵循點(diǎn)電荷電場(chǎng)的規(guī)律,電場(chǎng)線越密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知,d點(diǎn)離點(diǎn)電荷更近一點(diǎn),故Ea<Ed,由于d點(diǎn)距離O點(diǎn)的距離是a點(diǎn)距離O點(diǎn)距離的兩倍,d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,故從O點(diǎn)到a點(diǎn)的電勢(shì)差應(yīng)該小于從O點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)差的兩倍,故(φO﹣φa)<2(φO﹣φd),故D正確,ABC錯(cuò)誤;故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解點(diǎn)電荷電場(chǎng)的性質(zhì),包括電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)隨距離變化的規(guī)律。通過這些規(guī)律,可以準(zhǔn)確地比較不同點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),以及它們之間的電勢(shì)差。在解題時(shí),應(yīng)充分利用題目給出的條件,結(jié)合物理規(guī)律進(jìn)行分析和判斷。8.(2023秋?廣東期末)如圖所示,邊長(zhǎng)為4cm的菱形abcd位于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,菱形平面與電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行,∠abc為60°。已知點(diǎn)a、b、c、d的電勢(shì)分別為:φa=2V,φb=﹣2V,φd=10V,則()A.c點(diǎn)電勢(shì)為φc=﹣10V B.bc邊中點(diǎn)電勢(shì)為0 C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向b D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】D【分析】A.勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿相同方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,則結(jié)合幾何關(guān)系可得:φa﹣φb=φd﹣φc,據(jù)此求解;B.勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿相同方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,據(jù)此求解;C.電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,據(jù)此求解;D.結(jié)合前面分析,由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系列式,據(jù)此求解?!窘獯稹拷猓篈.勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿相同方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,則結(jié)合幾何關(guān)系可得:φa﹣φb=φd﹣φc,解得:φc=φd﹣φa+φb=10V﹣2V+(﹣2V)=6V,故A錯(cuò)誤;B.設(shè)b、c中點(diǎn)為f,勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿相同方向移動(dòng)相同距離,電勢(shì)差相等,則有:φf=φC.由AB可知,a、f電勢(shì)相等,則直線af為等勢(shì)線,且電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,由幾何關(guān)系可得下圖:則電場(chǎng)方向由c指向b,故C錯(cuò)誤;D.結(jié)合前面分析,由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為:E=Ucb故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?臨潼區(qū)校級(jí)期中)在x軸上存在與x軸平行的電場(chǎng),x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x點(diǎn)位置變化情況如圖所示.圖中的﹣x1﹣x2之間為曲線,且關(guān)于縱軸對(duì)稱,其余均為直線,也關(guān)于縱軸對(duì)稱.下列關(guān)于該電場(chǎng)的論述正確的是()A.x軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等 B.從﹣x1到x1場(chǎng)強(qiáng)的大小先減小后增大 C.一個(gè)帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能大于在﹣x1點(diǎn)的電勢(shì)能 D.一個(gè)帶正電的粒子在﹣x1點(diǎn)的電勢(shì)能小于在﹣x2點(diǎn)的電勢(shì)能【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì).【專題】定性思想;圖析法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題.【答案】BD【分析】根據(jù)φ﹣x圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度,分析場(chǎng)強(qiáng)的變化.根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化【解答】解:A、φ﹣x圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度,故x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度不同,故A錯(cuò)誤;B、從﹣x1到x1場(chǎng)強(qiáng)斜率先減小后增大,故場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大,故B正確;C、有圖可知,場(chǎng)強(qiáng)方向指向O,根據(jù)電場(chǎng)力做功可知,一個(gè)帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能等于在﹣x1點(diǎn)的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤,D正確故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要理解φ﹣t圖象的斜率等于場(chǎng)強(qiáng),由電勢(shì)的高低判斷出電場(chǎng)線的方向,來判斷電場(chǎng)力方向做功情況,并確定電勢(shì)能的變化(多選)10.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有矩形區(qū)域abcd,且a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為2V、6V、8V,ab長(zhǎng)為2cm,bc長(zhǎng)為3cm,I是矩形ab邊的中點(diǎn)。下列說法正確的是()A.d點(diǎn)的電勢(shì)為6V B.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛蒫指向a C.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為4003D.將點(diǎn)電荷+q從d位置沿任意路徑移動(dòng)到I位置時(shí)電場(chǎng)力做功為零【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn).【專題】定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】CD【分析】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線平行且均勻分布故等勢(shì)線平行且均勻分布,根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系分析BC,根據(jù)等分法解得電場(chǎng)強(qiáng)度。【解答】解:A.根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行且相等的線段間電勢(shì)差相等,可得φa﹣φb=φd﹣φc代入數(shù)據(jù)解得φd=4V故A錯(cuò)誤;B.I是矩形ab邊的中點(diǎn),則φI=φ連接I、d為等勢(shì)面,如圖,由幾何關(guān)系可得sinθ代入數(shù)據(jù)解得θ=60°根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直且由高電勢(shì)指向電動(dòng)勢(shì),可知場(chǎng)強(qiáng)方向垂直d、I連線指向左上方。故B錯(cuò)誤;C.由UIa=EdIa又UIa=φI﹣φa=2V,d代入數(shù)據(jù)解得E故C正確;D.由B選項(xiàng)分析可知,UId=0根據(jù)W=qU可知將點(diǎn)電荷+q從d位置沿任意路徑移動(dòng)到I位置電場(chǎng)力做功為零。故D正確。故選:CD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,要求學(xué)生熟悉掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布特征,難度適中。(多選)11.(2023秋?東湖區(qū)校級(jí)期末)如圖所示的虛線為等腰梯形,M、N兩點(diǎn)為底邊AD的三等分點(diǎn),且AD=3BC=6m,∠A=∠D=45°,在與等腰梯形所在平面平行的空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=4V、φB=8V、φC=10V。則下列說法正確的是()A.D點(diǎn)的電勢(shì)為10V B.M點(diǎn)的電勢(shì)為4V C.N點(diǎn)的電勢(shì)為6V D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2【考點(diǎn)】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)差的概念、單位和物理意義及用定義式計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】AD【分析】ABC.由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,沿著同一個(gè)方向間隔相同距離電勢(shì)的變化量相等,又由題意可知,AM與BC相等且平行,MN與BC相等且平行,ND與BC相等且平行,據(jù)此分析判斷;D.由前面分析可知,B、N兩點(diǎn)的連線為等勢(shì)線,由幾何關(guān)系及勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,即可分析判斷?!窘獯稹拷猓篈BC.由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,沿著同一個(gè)方向間隔相同距離電勢(shì)的變化量相等,又由題意可知,AM與BC相等且平行,則:φC﹣φB=φM﹣φA,解得:φM=φC﹣φB+φA=10V﹣8V+4V=6V,由題意知,MN與BC相等且平行,ND與BC相等且平行,同理可得:φN=8V,φD=10V,故A正確,BC錯(cuò)誤;D.由前面分析可知,B、N兩點(diǎn)的連線為等勢(shì)線,由幾何關(guān)系可知dCM=BCcos45°=6m322=22m,且故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。(多選)12.(2023秋?東莞市期末)如圖所示的坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線與橫坐標(biāo)軸圍成一矩形,其坐標(biāo)值已標(biāo)出。已知a點(diǎn)電勢(shì)為7V,c點(diǎn)電勢(shì)為3V,d點(diǎn)電勢(shì)為1V。則下列說法正確的是()A.e點(diǎn)電勢(shì)為5V B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為25V/m C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由a指向b D.電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比O點(diǎn)少2eV【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】AD【分析】依據(jù)平行且相等的兩端點(diǎn)電勢(shì)差相等,求得e點(diǎn)電勢(shì);根據(jù)電勢(shì)相等be連線所在的直線為一個(gè)等勢(shì)線,做be連線垂線,即為電場(chǎng)線,由電勢(shì)高低可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的方向由a指向e;由Ep=qφ求電勢(shì)能?!窘獯稹拷猓篈.由于ae與cd平行且相等,兩端點(diǎn)電勢(shì)差相等,由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)知:φa﹣φe=φc﹣φd,代入數(shù)據(jù)解得:φe=5V,故A正確;BC.b是ac連線中點(diǎn),則b點(diǎn)電勢(shì)為φb=設(shè)連接eb、aO交于f點(diǎn),如圖所示:四邊形abOe為正方向,則be連線所在的直線為一個(gè)等勢(shì)線,則ao⊥eb可知aO為勻強(qiáng)電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線,場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向O,則Uaf=φa﹣φb=7V﹣5V=2V由幾何關(guān)系知af則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=UafD.O為ed的中點(diǎn),則O點(diǎn)電勢(shì)為φ電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能EpO=﹣eφO=﹣e×3V=﹣3eV電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能Epb=﹣eφb=﹣e×5V=﹣5eV由此可知:電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比O點(diǎn)少2eV,故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題關(guān)鍵掌握如何找等勢(shì)線,注意電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算。三.填空題(共4小題)13.(2024秋?南安市校級(jí)月考)如圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一個(gè)電量大小q=10﹣5C的負(fù)電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為零;從B移到C,電場(chǎng)力做功為1.73×10﹣3J,則BC間的電勢(shì)差UBC=﹣173V,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小約為1000N/C。【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】﹣173;1000?!痉治觥扛鶕?jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,確定BC間的電勢(shì)差;由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知,A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故直線AB應(yīng)為一條等勢(shì)線,結(jié)合電場(chǎng)線的特點(diǎn),可畫出一條符合條件的電場(chǎng)線,結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,即可確定勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小?!窘獯稹拷猓簭腂到C有:W=﹣qUBC,則UBC=W-由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知,A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故直線AB應(yīng)為一條等勢(shì)線,電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直,沿著電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,故如圖,過C做一條指向AB的垂線,一定是一條電場(chǎng)線:則CB間沿電場(chǎng)方向的距離為:d=BCsin60,結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系及電勢(shì)差的特點(diǎn)可知:Ed=UCB=﹣UBC,聯(lián)立可得:E≈1000N/C;故答案為:﹣173;1000?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。14.(2024秋?徐匯區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,空間存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于紙面,紙面內(nèi)有一半徑為2cm的圓,圓心為O,AB為圓的直徑,P為圓上的一點(diǎn),已知A點(diǎn)電勢(shì)為17V,B點(diǎn)電勢(shì)為9V,P點(diǎn)電勢(shì)為5V,則O點(diǎn)的電勢(shì)為13V,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)最小值為400V/m?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】13;400【分析】根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)求出O點(diǎn)的電勢(shì),找出等勢(shì)線,從而確定電場(chǎng)線的方向,由U=Ed分析求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。【解答】解:根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差性質(zhì)可知φO=φA+UAB=φA﹣φB=17V﹣9V=8V延長(zhǎng)AB到Q點(diǎn),使BQ=12AB,如圖(a)所示,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差性質(zhì)可得解得UBQ=4V又因?yàn)閁BQ=φB﹣φQ則φQ=5V則PQ為等勢(shì)面,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與PQ垂直,從A點(diǎn)向PQ作垂線,垂足為C,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=當(dāng)AC最長(zhǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度E最小,根據(jù)幾何關(guān)系可得當(dāng)∠AQC最大時(shí)AC最長(zhǎng),所以當(dāng)PQ與圓相切時(shí)∠AQC最大,如圖(b)所示,此時(shí)AC最長(zhǎng),根據(jù)幾何關(guān)系可得OQAQ解得最大值A(chǔ)C=3cm代入解得最小電場(chǎng)強(qiáng)度為E=120.03V/m故答案為:13;400【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是要明確在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線每前進(jìn)相同距離的電勢(shì)降落相等,并能熟練運(yùn)用幾何關(guān)系解答。15.(2024秋?泉州期中)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓,ab和cd是圓的兩條直徑,其中ab與電場(chǎng)方向的夾角為60°,ab=0.2m,cd與電場(chǎng)方向平行,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab=20V。則電子從將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功(選填“正功”、“負(fù)功”、“不做功”)。電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為200V/m?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】負(fù)功;200?!痉治觥扛鶕?jù)電子所受的電場(chǎng)力與位移反向,可知電場(chǎng)力做負(fù)功,結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系分析求解?!窘獯稹拷猓弘娮訌腸點(diǎn)移到d點(diǎn),因電子所受的電場(chǎng)力與位移反向,可知電場(chǎng)力做負(fù)功;根據(jù)Uab=E?abcos60°可得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=200V/m故答案為:負(fù)功;200。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了靜電場(chǎng)相關(guān)知識(shí),理解電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。16.(2024?江蘇模擬)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=100V/m,A、B兩點(diǎn)相距10cm,則UAB=10V?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】10?!痉治觥扛鶕?jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與沿電場(chǎng)方向距離的乘積計(jì)算求解?!窘獯稹拷猓篈B連線與電場(chǎng)線方向平行,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系,可知UAB=EdAB=100×10×10﹣2V=10V。故答案為:10?!军c(diǎn)評(píng)】注意距離是沿電場(chǎng)線方向的距離。四.解答題(共4小題)17.(2023秋?龍崗區(qū)校級(jí)期末)空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=120V/m,一帶電粒子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功WAB=1.2×10﹣2J,AB平行于電場(chǎng)線且A、B間的距離為0.05m,之后粒子又從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),B,C間的距離為0.1m且BC與電場(chǎng)線方向的夾角為60°,求:(1)粒子所帶電荷量q;(2)粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功WBC;(3)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn);電勢(shì)差的概念、單位和物理意義及用定義式計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】(1)粒子所帶電荷量q為2.0×10﹣3C;(2)粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功WBC為1.2×10﹣2J;(3)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC為12V?!痉治觥浚?)根據(jù)公式WAB=qEd,其中d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離,可解得電荷量;(2)根據(jù)WBC=Eq?BC?cos60°,可解得粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功;(3)由電勢(shì)差的定義式可解得AC兩點(diǎn)電勢(shì)差?!窘獯稹拷猓海?)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB=EdAB=120×0.05V=6V根據(jù)UAB=(2)B、C兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離為dBC=BC?cos60°=0.1×1則B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UBC=EdBC=120×0.05V=6V粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功為W(3)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAC=UAB+UBC=6V+6V=12V答:(1)粒子所帶電荷量q為2.0×10﹣3C;(2)粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功WBC為1.2×10﹣2J;(3)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC為12V?!军c(diǎn)評(píng)】求解電場(chǎng)力做功時(shí),可將電場(chǎng)力當(dāng)作一般的力,根據(jù)做功的公式W=Flcosα求解,不過要注意功的正負(fù)。18.(2024秋?云陽縣校級(jí)月考)如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有A、B、C三點(diǎn),AB=5cm,BC=12cm,其中AB沿電場(chǎng)方向,BC和電場(chǎng)方向成60°角。一個(gè)電荷量為q=2×10﹣8C的正電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為W1=2.4×10﹣7J。求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?)該電荷從B到C,電場(chǎng)力做的功W2;(3)B點(diǎn)與C點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn).【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為240V/m;(2)該電荷從B到C,電場(chǎng)力做的功W2為2.88×10﹣7J;(3)B點(diǎn)與C點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC為14.4V?!痉治觥浚?)由題意,根據(jù)電場(chǎng)力做功公式列式,即可求解勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。唬?)由題意,根據(jù)電場(chǎng)力做功公式列式,即可求解該電荷從B到C,電場(chǎng)力做的功;(3)由題意,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系列式,即可求解B點(diǎn)與C點(diǎn)間的電勢(shì)差?!窘獯稹拷猓海?)由題意可知:W1=qE?AB,則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為:E=W1(2)該電荷從B到C,電場(chǎng)力做功為:W2=qE?BC?cos60°=2×10﹣8×240×12×10﹣2×0.5J=2.88×10﹣7J(3)由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得:UBC=E?BC?cos60°=240×12×10﹣2×0.5V=14.4V;答:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為240V/m;(2)該電荷從B到C,電場(chǎng)力做的功W2為2.88×10﹣7J;(3)B點(diǎn)與C點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC為14.4V?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。19.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖所示的裝置中,保持開關(guān)S閉合,平行板電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m、帶電荷量大小為q的小球,用絕緣細(xì)線拴住后在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)線與豎直方向的夾角為θ=37°,兩板間的距離為d、已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。問:(1)MN兩板間的電勢(shì)差是多少?(2)保持M板不動(dòng),左右移動(dòng)N板,發(fā)現(xiàn)線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?=45°時(shí)小球靜止(此時(shí)小球未接觸M板和N板),請(qǐng)問N板被左移還是右移?并求移動(dòng)的距離Δd?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;解析法求共點(diǎn)力的平衡.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】(1)MN兩板間的電勢(shì)差是是3mgd(2)N板被左移,移動(dòng)的距離Δd是14【分析】(1)小球在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài),根據(jù)小球的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系,然后根據(jù)平衡條件和場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差間的關(guān)系,求解兩板間的電勢(shì)差;(2)求出θ1=45°時(shí)小球受到的電場(chǎng)力大小,然后根據(jù)F=qE求出電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)U=Ed求出極板之間的距離,最后判斷N板被左移還是右移,并求移動(dòng)的距離Δd?!窘獯稹拷猓海?)對(duì)小球受力分析如圖則:tanθ對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng),有U=Ed聯(lián)立解得U(2)開關(guān)S閉合,則MN兩板間的電勢(shì)差保持不變,同理對(duì)小球受力分析可得tan對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng),有U=E1d1解得d有d1<d,所以N板左移,移動(dòng)距離Δd答:(1)MN兩板間的電勢(shì)差是是3mgd(2)N板被左移,移動(dòng)的距離Δd是14【點(diǎn)評(píng)】本題是帶電粒子的平衡問題,解題關(guān)鍵是知道帶電粒子的受力情況,據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定判斷;二是平衡態(tài)列方程,基礎(chǔ)題,難度不大。20.(2023秋?揭西縣期末)如圖所示,一帶電荷量為q=﹣5×10﹣3C,質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊放在一傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置處在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??;(2)某時(shí)刻小物塊的電荷量突然減少了一半,求物塊下滑距離L=1.5m時(shí)的速度大小?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;合成分解法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),對(duì)物塊受力分析,根據(jù)平衡條件列式可求得電場(chǎng)強(qiáng)度;(2)當(dāng)物塊的電荷量突然減少了一半時(shí),電場(chǎng)力也減半,物塊將沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可求得物塊的加速度,再根據(jù)速度和位移關(guān)系即可求得速度大小。【解答】解:(1)小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),受力如圖由受力平衡得:qE﹣FNsinθ=0…①mg﹣FNcosθ=0…②由①②得:E=代入數(shù)據(jù)解得:E=150N/C。(2)由牛頓第二定律得:mgsinθ-qE2cosθ=mav2=2aL…④由③④得:v=代入數(shù)據(jù)得速度大小為:v=3m/s。答:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度為150N/C;(2)物塊下滑距離L=1.5m時(shí)的速度大小為3m/s?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),要注意明確此類題目仍屬于動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi),不同之處在于多了電場(chǎng)力,只要注意電場(chǎng)力的性質(zhì)即可正確求解。第2題也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解。

考點(diǎn)卡片1.解析法求共點(diǎn)力的平衡【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.用解析式法解決動(dòng)態(tài)平衡問題時(shí),可用角度為變量,也可用幾何線段的長(zhǎng)度為變量。由表達(dá)式判定力的變化情況時(shí),需切實(shí)注意變量的取值范圍。2.解析式法可解決三力作用下的動(dòng)態(tài)問題,也可解決多個(gè)力作用下的動(dòng)態(tài)問題?!久}方向】一只蝸牛沿著如圖所示的樹枝從右端向左端緩慢爬行,蝸牛質(zhì)量為m,重力加速度為g,蝸牛和樹枝間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在蝸牛從右端緩慢爬到左端的過程中,下列說法正確的是()A、樹枝對(duì)蝸牛的最大支持力為mgB、樹枝對(duì)蝸牛的最大摩擦力為μmgC、蝸牛受到的摩擦力先增大后減小D、樹枝對(duì)蝸牛的作用力大小不斷變化分析:蝸牛沿著樹枝從左向右緩慢爬行過程,坡角先變小后變大,根據(jù)平衡條件列式分析。解答:ABC、設(shè)樹枝坡角為α,蝸牛受重力mg、支持力N、靜摩擦力f,蝸牛在三個(gè)力作用下平衡;根據(jù)平衡條件可得:N=mgcosα,f=mgsinα,由于坡角α先變小后變大,故支持力N先變大后變小,靜摩擦力先變小后變大;當(dāng)α=0時(shí),支持力N=mg最大;故A正確、BC錯(cuò)誤;D、樹枝對(duì)蝸牛的作用力是靜摩擦力和支持力的合力,始終與重力平衡,故大小和方向一直不變,故D錯(cuò)誤;故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是明確蝸牛的受力情況以及坡角的變化情況,然后根據(jù)平衡條件列式分析?!窘忸}思路點(diǎn)撥】通過受力分析、力的分解,找到各力之間的幾何關(guān)系,從而根據(jù)角度變化分析力的變化。2.動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.動(dòng)能定理的內(nèi)容:合外力做的功等于動(dòng)能的變化量。2.表達(dá)式:W合=ΔEk=Ek末﹣Ek初3.本考點(diǎn)針對(duì)簡(jiǎn)單情況下用動(dòng)能定理來解題的情況。【命題方向】如圖所示,質(zhì)量m=10kg的物體放在水平地面上,物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g=10m/s2,今用F=50N的水平恒力作用于物體上,使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),作用時(shí)間t=6s后撤去F,求:(1)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的過程中的加速度;(2)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的位移(3)物體從開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功。分析:(1)對(duì)物體受力分析知,物體做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律就可求出加速度;(2)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式即可求得位移的大??;(3)對(duì)全程用動(dòng)能定理,可以求得摩擦力的功。解答:(1)對(duì)物體受力分析,由牛頓第二定律得F﹣μmg=ma,解得a=3m/s2,(2)由位移公式得X=12at2=12×3×6(3)對(duì)全程用動(dòng)能定理得FX﹣Wf=0Wf=FX=50×54J=2700J。答:(1)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的過程中的加速度是3m/s2;(2)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的位移是54m;(3)物體從開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功為2700J。點(diǎn)評(píng):分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程,直接應(yīng)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解即可,求摩擦力的功的時(shí)候?qū)θ虘?yīng)用動(dòng)能定理比較簡(jiǎn)單?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.應(yīng)用動(dòng)能定理的一般步驟(1)選取研究對(duì)象,明確并分析運(yùn)動(dòng)過程。(2)分析受力及各力做功的情況①受哪些力?②每個(gè)力是否做功?③在哪段位移哪段過程中做功?④做正功還是負(fù)功?⑤做多少功?求出代數(shù)和。(3)明確過程始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1及Ek2。(4)列方程W總=Ek2﹣Ek1,必要時(shí)注意分析題目潛在的條件,補(bǔ)充方程進(jìn)行求解。注意:①在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí),如涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)應(yīng)首先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理,而后考慮牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,如涉及加速度時(shí),先考慮牛頓第二定律。②用動(dòng)能定理解題,關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過程分析,并畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖,以便更準(zhǔn)確地理解物理過程和各物理量的關(guān)系。有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過程中不是始終存在的,在計(jì)算外力做功時(shí)更應(yīng)引起注意。3.電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=FF=qE?!久}方向】如圖,A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,且AB=BC,在A處固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在C處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)力大小為F,移去C處電荷,在B處放電荷量為2q的點(diǎn)電荷,其所受電場(chǎng)力大小為()A、4FB、8FC、F4D、分析:首先確定電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向的關(guān)系,再根據(jù)庫侖定律得到F與AB的關(guān)系,即可求出2q的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力。解答:根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引,分析可知電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向相同;設(shè)AB=r,則有BC=r。則有:F=kQq故電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受電場(chǎng)力為:FB=kQ?2qr2=故選:B。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是根據(jù)庫侖定律研究?jī)呻姾稍趦牲c(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小和方向關(guān)系,注意B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同?!窘忸}方法點(diǎn)撥】既可以利用E=Fq計(jì)算某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也可以利用它的變形F=4.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)大小【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】可以通過電場(chǎng)線定性的分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。涸谕浑妶?chǎng)中,電場(chǎng)線越密集,電場(chǎng)強(qiáng)度越大;電場(chǎng)線越稀疏,電場(chǎng)強(qiáng)度越小?!久}方向】如圖是某區(qū)域的電場(chǎng)線圖.A、B是電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn),EA和EB分別表示A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,F(xiàn)A、FB分別表示同一個(gè)點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力的大小.下面說法中正確的是()A、EA>EBB、EA<EBC、FA>FBD、FA<FB分析:電場(chǎng)線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)發(fā)出,到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處為止,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度?。獯穑篈、根據(jù)圖象很容易發(fā)現(xiàn),在電場(chǎng)的A點(diǎn)的電場(chǎng)線較密,所以,在A點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)度要比B點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)度大,即EA>EB,所以A正確,B錯(cuò)誤;C、由于EA>EB,并且是同一個(gè)電荷,電荷的電荷量大小相同,由F=qE可知,電荷在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力要在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力大,即FA>FB,所以C正確,D錯(cuò)誤;故選:AC。點(diǎn)評(píng):本題就是考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),掌握住電場(chǎng)線的特點(diǎn),即可解決本題.【解題思路點(diǎn)撥】同一電場(chǎng)中可以通過電場(chǎng)線的疏密定性的判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,進(jìn)而可以分析運(yùn)動(dòng)學(xué)的情況,因?yàn)榭梢酝ㄟ^F=qE分析電場(chǎng)力的大小,再通過F=ma分析加速度的大小。所以可以說同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)力大,電荷的加速度也大。5.電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜電力做功的特點(diǎn):在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。2.靜電力做功的公式:W=qEl,其中l(wèi)為電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)的位移。【命題方向】如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)相距l(xiāng),連線AB與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角為θ。將一電荷量為q的正電荷分別沿直線AB、折線ACB、曲線ADB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力各做了多少功?分析:靜電力做功與路徑無關(guān),根據(jù)電場(chǎng)力做功的計(jì)算公式進(jìn)行解答。解答:電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),所以將一電荷量為q的正電荷分別沿直線AB、折線ACB、曲線ADB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功均為:W=qElcosθ。答:靜電力做功均為qElcosθ。點(diǎn)評(píng):本題主要是考查電場(chǎng)力做功的計(jì)算,關(guān)鍵是弄清楚電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)?!窘忸}思路點(diǎn)撥】靜電力做功的特點(diǎn)(1)靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),但與具體路徑無關(guān),這與重力做功特點(diǎn)相似。(2)靜電力做功的特點(diǎn)不受物理?xiàng)l件限制不管靜電力是否變化,是否是勾強(qiáng)電場(chǎng),是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng),靜電力做功的特點(diǎn)均不變6.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜電力做功的特點(diǎn):靜電力做功與路徑無關(guān),或者說:電荷在電場(chǎng)中沿一閉合路徑移動(dòng),靜電力做功為零。2.電勢(shì)能概念:電荷在電場(chǎng)中具有勢(shì)能,叫電勢(shì)能。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí),靜電力做的功,用EP表示。3.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:①靜電力做正功,電勢(shì)能減小;靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。②關(guān)系式:WAB=EPA﹣EPB。4.單位:J(宏觀能量)和eV(微觀能量),它們間的換算關(guān)系為:1eV=1.6×10﹣19J。(5)特點(diǎn):①系統(tǒng)性:由電荷和所在電場(chǎng)共有;②相對(duì)性:與所選取的零點(diǎn)位置有關(guān),通常取大地或無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能的零點(diǎn)位置;③標(biāo)量性:只有大小,沒有方向,其正負(fù)的物理含義是:若EP>0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)大,若EP<0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)小。理解與注意:學(xué)習(xí)電勢(shì)能時(shí),可以通過與重力勢(shì)能類比來理解相關(guān)概念,上面列舉的各項(xiàng)概念幾乎是所有勢(shì)能都有的,只是具體環(huán)境不同而已。【命題方向】a和b為電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn),如果把q=﹣2×10﹣8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能()A、增加了4×10﹣7JB、增加了2×10﹣8JC、減少了4×10﹣7JD、減少了8×10﹣15J分析:電荷在電場(chǎng)力作用下做功,導(dǎo)致電勢(shì)能變化.所以根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)可確定電勢(shì)能增加與減少.解答:根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的慣性可知,電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能減少了4×10﹣7J.所以選項(xiàng)C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):該題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的慣性.電荷的電勢(shì)能增加還是減少是由電場(chǎng)力做功的正負(fù)決定.就像重力做功與重力勢(shì)能一樣.【解題方法點(diǎn)撥】1.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)WAB=EPA﹣EPB。靜電力做正功,電勢(shì)能減?。混o電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。(2)正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,而負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小。2.電勢(shì)能大小的比較方法(1)做功判斷法:電場(chǎng)力做正功時(shí)電勢(shì)能減??;電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)電勢(shì)能增大。(對(duì)正、負(fù)電荷都適用)。(2)依據(jù)電勢(shì)高低判斷:正電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低處具有的電勢(shì)能大。7.電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電荷在某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。2.公式:φ=3.單位:伏特,簡(jiǎn)稱伏,符號(hào)為V,1V=1J/C。4.物理意義:描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)物理量。5.特點(diǎn):(1)電勢(shì)是電場(chǎng)自身的性質(zhì),與試探電荷本身無關(guān)。(2)相對(duì)性:電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低,與所選取的零電勢(shì)點(diǎn)的位置有關(guān),一般情況下取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為0.(3)標(biāo)矢性:標(biāo)量,有正負(fù),正負(fù)表示大小。6.拓展:(1)對(duì)于點(diǎn)電荷或均勻帶電球體(球殼),周圍的電勢(shì)滿足φ=kQ(2)因?yàn)殡妱?shì)是標(biāo)量,正負(fù)代表大小,同樣以無限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)的情況下,正電荷周圍的電勢(shì)為正,負(fù)電荷周圍的電勢(shì)為負(fù),且越靠近正電荷,電勢(shì)越正(大),越靠近負(fù)電荷,電勢(shì)越負(fù)(?。??!久}方向】在靜電場(chǎng)中,關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說法正確的是()A、電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大B、電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高C、電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零分析:場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)沒有直接關(guān)系.場(chǎng)強(qiáng)越大的地方電勢(shì)不一定越高,場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零.電勢(shì)為零是人為選取的.解答:AB、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)線密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小。電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大,電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)不一定高。故A正確,B錯(cuò)誤。C、電勢(shì)為零是人為選取的,則電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)可以不為零。故C錯(cuò)誤。D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零,電勢(shì)為零是人為選取的。故D錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):對(duì)于電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系:兩者沒有關(guān)系,可根據(jù)電勢(shì)高低看電場(chǎng)線的方向,場(chǎng)強(qiáng)大小看電場(chǎng)線疏密來理解.【解題思路點(diǎn)撥】1.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的,它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中,常取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0,在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為0。2.電勢(shì)是表征電場(chǎng)性質(zhì)的一個(gè)物理量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)p的大小是由電場(chǎng)本身和零電勢(shì)點(diǎn)的選取決定的,與在該點(diǎn)是否放有試探電荷、試探電荷的電性、試探電荷的電荷量均無關(guān),這和許多用比值定義的物理量相同,如前面學(xué)過的電場(chǎng)強(qiáng)度E=F3.電勢(shì)雖然有正負(fù),但電勢(shì)是標(biāo)量。電勢(shì)為正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)點(diǎn),電勢(shì)為負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)點(diǎn),正負(fù)號(hào)不表示方向。8.通過電場(chǎng)線的方向判斷電勢(shì)的高低【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.結(jié)論:沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低。2.推導(dǎo):如下圖,一個(gè)帶電荷量為q的正電荷僅在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φB從A到B,根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系WAB=EPA﹣EPB又根據(jù)電場(chǎng)力做正功,且EP=qφ,所以有WAB=qφA﹣qφB=q(φA﹣φB)>0所以φA>φB,即沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低??梢宰C明在這一結(jié)論在任何電場(chǎng)中都適用?!久}方向】關(guān)于電勢(shì)的高低,下列說法正確的是()A、沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低B、電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向C、正電荷在只受電場(chǎng)力作用下,一定向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)D、負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)分析:根據(jù)推論:沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低;電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向;正電荷只在電場(chǎng)力作用下從A移到B,電荷不一定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng),還取決于電荷的初速度;負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng).解答:A、電場(chǎng)力做功WAB=UABq=Eqd,不妨設(shè)沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)正電荷,則電場(chǎng)力做正功,所以UAB>0,所以φA>φB,所以沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。故A正確。B、沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)電勢(shì)降低,但是電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)降低最快的方向是場(chǎng)強(qiáng)的方向,故B錯(cuò)誤。C、正電荷只在電場(chǎng)力作用下從一點(diǎn)移到另一點(diǎn),電荷不一定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng),還取決于電荷的初速度。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)電場(chǎng)力做功的表達(dá)式WAB=UABq=Eqd,負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,電場(chǎng)力做正功,WAB>0,q<0,則UAB<0,所以φA<φB,即向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)。故D正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,電場(chǎng)線的方向反映電勢(shì)的高低,則電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒有直接關(guān)系.順著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低,但場(chǎng)強(qiáng)不一定減小.【解題思路點(diǎn)撥】1.一個(gè)誤區(qū):沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,但是電勢(shì)降低的方向并不一定是電場(chǎng)線的方向。在所有電勢(shì)降低的方向中,沿電場(chǎng)線方向降低的最快。2.電勢(shì)高低的判斷方法總結(jié):(1)電場(chǎng)線法:沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低。(2)場(chǎng)源電荷判斷法:離場(chǎng)源正電荷越近的點(diǎn),電勢(shì)越高;離場(chǎng)源負(fù)電荷越近的點(diǎn),電勢(shì)越低。(3)公式法:由φ=E9.帶電體周圍的電勢(shì)分布【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)一般帶電體周圍的電勢(shì)分布問題。【命題方向】三等長(zhǎng)絕緣棒AB、BC、CA連成正三角形,每根棒上均勻分布等量同種電荷,測(cè)得圖中P、Q兩點(diǎn)(均為相應(yīng)正三角形的中心)的電勢(shì)分別為UP和UQ,若撤去AC棒,則P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為()A、23UP,12UQ+B、23UP,UQ-1C、13UP,12UQ+D、13UP,23分析:利用細(xì)棒相對(duì)中點(diǎn)對(duì)稱,得出各棒對(duì)各點(diǎn)的電勢(shì),再由取走AC棒后,因三棒是絕緣體,電荷分布不變,即可求解.解答:每根細(xì)棒的電荷分布雖然復(fù)雜,但相對(duì)各自的中點(diǎn)必然是對(duì)稱的,三根棒的總電量、分布情況都相同。①三棒對(duì)p點(diǎn)的電勢(shì)貢獻(xiàn)都相同(可設(shè)為φ1);②AB棒、BC棒對(duì)Q點(diǎn)的電勢(shì)貢獻(xiàn)相同(可設(shè)為φ2);③AC棒對(duì)P、Q兩點(diǎn)的貢獻(xiàn)相同(也為φ1)。所以,取走AC前,3φ1=Up2φ2+φ1=UQ取走AC后,因三棒是絕緣體,電荷分布不變,所以UP′=2φ1=23UQ′=2φ2=UQ-13故ACD錯(cuò)誤,B正確;故選:B。點(diǎn)評(píng):考查棒電荷分布均勻,利用幾何的對(duì)稱性,確定與電勢(shì)的關(guān)系是解題的突破口,注意取走其中一個(gè)棒后,因三棒是絕緣體,電荷分布不變.【解題思路點(diǎn)撥】電勢(shì)是標(biāo)量,電勢(shì)的疊加遵循代數(shù)相加法則,如果A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在空間中C點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)分別為φA、φB,那么C點(diǎn)的電勢(shì)φ=φA+φB。10.電勢(shì)差的概念、單位和物理意義及用定義式計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:在電場(chǎng)中,兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值叫作電勢(shì)差,電勢(shì)差也叫作電壓。2.表達(dá)式:設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電視為φA,B點(diǎn)的電勢(shì)為φB,則AB電點(diǎn)之間的電勢(shì)差可以表示為UAB=φA﹣φBBA兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為UBA=φB﹣φA所以UAB=﹣UBA3.電勢(shì)差的單位伏特,符號(hào):V4.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)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。5.特點(diǎn):電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差取決于電場(chǎng)本身,與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān)6.物理意義:反映電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功本領(lǐng)大小的物理量【命題方向】關(guān)于電勢(shì)差UAB和電勢(shì)φA、φB的理解正確的是()A、UAB表示B點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電勢(shì)差,即UAB=φB﹣φAB、UAB和UBA是不同的,它們有關(guān)系:UAB=﹣UBAC、φA、φB都可能有正負(fù),所以電勢(shì)是矢量D、零電勢(shì)點(diǎn)的規(guī)定雖然是任意的,但人們常常規(guī)定大地和無限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)分析:UAB=φA﹣φB=﹣UBA,電勢(shì)是標(biāo)量,通常選大地或無窮遠(yuǎn)作為零電勢(shì).解答:A、UAB表示A點(diǎn)相對(duì)B點(diǎn)的電勢(shì)差,即UAB=φA﹣φB,A錯(cuò)誤;B、UAB和UBA是不同的,它們有關(guān)系:UAB=﹣UBA,B正確;C、電勢(shì)雖有正負(fù)之分,但電勢(shì)是標(biāo)量,C錯(cuò)誤;D、零電勢(shì)點(diǎn)的規(guī)定雖然是任意的,但人們常常規(guī)定大地和無限遠(yuǎn)處為零電勢(shì),D正確;故選:BD。點(diǎn)評(píng):記憶電勢(shì)的有關(guān)知識(shí)時(shí),可以把它類比為高度去理解,電勢(shì)差對(duì)應(yīng)高度差,某點(diǎn)的電勢(shì)對(duì)應(yīng)某點(diǎn)的高度.【解題思路點(diǎn)撥】根據(jù)電勢(shì)差的定義可知,電勢(shì)差的正負(fù)代表兩點(diǎn)之間電勢(shì)的大小,如果UAB>0,則φA>φB;如果UAB<0,則φA<φB。11.用電勢(shì)差定義式求電勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電勢(shì)差的定義:電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值。AB之間的電勢(shì)差為UAB=φA﹣φB。2.由定義式可知,如果已知兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和其中一點(diǎn)的電勢(shì),可以用φA=UAB+φB或φB=φA﹣UAB計(jì)算另一點(diǎn)的電勢(shì)。3.對(duì)于電勢(shì)差的定義式UAB=φA﹣φB,如果B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),即φB=0,則UAB=φA。【命題方向】把一帶電量為2.0×10﹣9C的負(fù)電荷由A移到B電場(chǎng)力做功4×10﹣7J,把該電荷由B移到C克服電場(chǎng)力做功為9.0×10﹣7J.求(1)C、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(2)若取B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì).分析:(1)根據(jù)電勢(shì)差的公式分別求出A與B兩點(diǎn)間和B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差,再求解A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.(2)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=φA﹣φC.解答:(1)由A移至C電場(chǎng)力做功:WAC=WAB+WBC=4×10﹣7J﹣9.0×10﹣7J=﹣5×10﹣7JAC兩點(diǎn)間電勢(shì)差:UAC=W則CA間電勢(shì)差:UCA=﹣250V(其它正確解法也可)(2)UAB=UBC=UAB=?A﹣?BUBC=?B﹣?C取?B=0,則?C=﹣450V,?A=﹣200V答:(1)C、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為﹣250V;(2)若取B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)為﹣200V,C點(diǎn)的電勢(shì)為﹣450V.點(diǎn)評(píng):本題考查電勢(shì)差公式的應(yīng)用.第(1)問中,也可根據(jù)電場(chǎng)力做功與電荷經(jīng)過路徑無關(guān),直接求出電荷從A到C電場(chǎng)力做功WAC=WAB+WBC,再求AC間電勢(shì)差.【解題思路點(diǎn)撥】電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值,只要知道電勢(shì)差和其中一點(diǎn)的電勢(shì),即可求解另一點(diǎn)的電勢(shì)。12.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系UAB=W2.推導(dǎo):設(shè)電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)靜電力做功等于電勢(shì)能的減小量可知WAB=EPA﹣EPB又EP=qφ,所以WAB=qφA﹣qφB=q(φA﹣φB)=qUAB所以UAB=【命題方向】在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為﹣6×10﹣8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為﹣3×10﹣5J,將此電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功4.5×10﹣5J,求:(1)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí),A的電勢(shì)為多大?(3)若是把一個(gè)q=4×10﹣8C的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)則由A移到B電場(chǎng)力做多少功?由B移到C電場(chǎng)力做多少功?分析:(1)根據(jù)電勢(shì)差的公式分別求出A與B兩點(diǎn)間和B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差,再求解A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.(2)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=φA﹣φC.(3)在AB間、BC間移動(dòng)正電荷時(shí),它們之間的電勢(shì)差不變,由電場(chǎng)力做功公式W=qU求解電場(chǎng)力做功.解答:(1)A與B兩點(diǎn)間UAB=WABq=B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差UBC=WBCq則A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=UAB+UBC=﹣250V;(2)由UAC=φA﹣φC,φC=0得到,φA=﹣250V;(3)若移動(dòng)q=4×10﹣8C,電場(chǎng)力做功WAB′=qUAB=4×10﹣8×500J=2×10﹣5JWBC′=qUBC=4×10﹣8×(﹣750)J=﹣3×10﹣5J答:(1)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是﹣250V;(2)取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí),A的電勢(shì)為﹣250V;(3)若是把一個(gè)q=4×10﹣8C的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)則由A移到B電場(chǎng)力做功是2×10﹣5J,由B移到C電場(chǎng)力做功是﹣3×10﹣5J.點(diǎn)評(píng):本題考查電勢(shì)差公式的應(yīng)用.第(1)問中,也可根據(jù)電場(chǎng)力做功與電荷經(jīng)過路徑無關(guān),直接求出電荷從A到C電場(chǎng)力做功WAC=WAB+WBC,再求AC間電勢(shì)差.【解題思路點(diǎn)撥】電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系為WAB=qUAB,計(jì)算時(shí)要代入各數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)。13.等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面(平面或曲面)叫做等勢(shì)面.2.特點(diǎn):①等勢(shì)面與電場(chǎng)線一定處處正交(垂直);②在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功;③電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面;④任意兩個(gè)電勢(shì)不相同的等勢(shì)面既不會(huì)相交,也不會(huì)相切;⑤等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)線越密.【命題方向】電場(chǎng)中某個(gè)面上所有點(diǎn)的電勢(shì)都相等,但電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,這個(gè)面可能是()A.等量同種電荷的中垂面B.等量異種電荷的中垂面C.以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面D.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的某一等勢(shì)面分析:在電場(chǎng)中電場(chǎng)線的切向方向表示電場(chǎng)的方向,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,等勢(shì)面與電場(chǎng)線相互垂直.解:A、等量同種電荷的中垂面是個(gè)等勢(shì)面,但電場(chǎng)強(qiáng)度相等且都為零,故A錯(cuò)誤;B、等量異種電荷的中垂面是個(gè)等勢(shì)面,但以兩電荷連線為對(duì)稱線的中垂面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等,故B錯(cuò)誤;C、以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面上的所有點(diǎn)的電勢(shì)都相等,但電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,故C正確;D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的某一等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等,故D錯(cuò)誤;故選:C.點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)電場(chǎng)線的認(rèn)識(shí),由電場(chǎng)線我們應(yīng)能找出

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