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第1頁(yè)(共1頁(yè))2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(三)一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?荔灣區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,虛線A、B、C為某電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線,相鄰的等勢(shì)線電勢(shì)差相等,即UAB=UBC。實(shí)線為一帶負(fù)電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡,P、Q為軌跡與等勢(shì)線A、C的交點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A.粒子在P點(diǎn)電勢(shì)能大于粒子在Q點(diǎn)電勢(shì)能 B.粒子在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度 C.粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能小于Q點(diǎn)動(dòng)能 D.P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)電勢(shì)高2.(2024秋?南寧月考)如圖所示,三條虛線表示某點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)線,一帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用,沿實(shí)線路徑運(yùn)動(dòng),A、B、C、D、G是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的交點(diǎn),則()A.場(chǎng)源電荷帶正電 B.運(yùn)動(dòng)帶電粒子帶正電 C.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 D.帶電粒子在D點(diǎn)的加速度大于在G點(diǎn)的加速度3.(2024秋?太原月考)以下說(shuō)法中正確的是()A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體 B.根據(jù)庫(kù)侖定律,當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí),庫(kù)侖力趨近于無(wú)窮大 C.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電 D.電場(chǎng)中的電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直相交4.(2023秋?上城區(qū)校級(jí)期末)空間有一圓錐OBB'如圖所示,點(diǎn)A、A′分別是兩母線OB、OB′的中點(diǎn),C為AB中點(diǎn)。圓錐頂點(diǎn)O處固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,則()A.A點(diǎn)比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小 B.A、A′兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C.A、A′兩點(diǎn)的電勢(shì)相同 D.AC的電勢(shì)差等于CB的電勢(shì)差5.(2024秋?石家莊月考)如圖為某電子透鏡中電場(chǎng)的等勢(shì)面(虛線)的分布圖,相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等。一電子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),其軌跡如圖中實(shí)線所示,電子先后經(jīng)過(guò)O、P、Q三點(diǎn)。電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中,關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.加速度一直減小 B.速度先減小后增大 C.在O點(diǎn)電勢(shì)能比在Q點(diǎn)電勢(shì)能小 D.從O點(diǎn)到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功與從P點(diǎn)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做功相等6.(2023秋?保定期末)如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三條等勢(shì)線,φa<φb<φc,實(shí)線為一試探電荷僅在靜電力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、M、Q是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn),由此可知()A.試探電荷帶負(fù)電 B.試探電荷在P、M、Q三點(diǎn)受到的靜電力方向相同 C.試探電荷在P、M、Q三個(gè)位置中P點(diǎn)的動(dòng)能最大 D.試探電荷在P、M、Q三個(gè)位置中P點(diǎn)的電勢(shì)能最大7.(2023秋?昌平區(qū)期末)如圖所示,虛線a、b、c表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面,且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。實(shí)線為一帶正電的點(diǎn)電荷通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q為軌跡上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.三個(gè)等勢(shì)面中,c的電勢(shì)最高 B.該點(diǎn)電荷在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比Q點(diǎn)大 C.該點(diǎn)電荷在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比Q點(diǎn)大 D.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度8.(2023秋?上城區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè),兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng),實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等差等勢(shì)線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱(chēng),則()A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同 B.C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C.正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電勢(shì)能減小 D.負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn),電勢(shì)能增大二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行線代表電場(chǎng)線或等勢(shì)面,帶電量為1.6×10﹣18C的帶正電微粒,在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),動(dòng)能減少了100eV,已知A點(diǎn)的電勢(shì)為﹣10V,元電荷電荷量e=1.6×10﹣19C,則()A.無(wú)論平行線代表的是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,B點(diǎn)的電勢(shì)都是0V B.無(wú)論平行線代表的是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,B點(diǎn)的電勢(shì)都是﹣20V C.若平行線代表的是電場(chǎng)線,微粒運(yùn)行軌跡是2 D.若平行線代表的是等勢(shì)面,微粒運(yùn)行軌跡是2(多選)10.(2024秋?思明區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,O、A、B為一粗糙絕緣水平面上的三點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn),現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)以速度v0向右運(yùn)動(dòng),最后停止在B點(diǎn),已知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A、B間距離為L(zhǎng),靜電力常量為k,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()A.該過(guò)程中小金屬塊的電勢(shì)能減小 B.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為m(C.若在A處庫(kù)侖力大于摩擦力,則小金屬塊速度最大時(shí)距O點(diǎn)的距離為kQqμmgD.若在A處庫(kù)侖力小于摩擦力,則小金屬塊由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度小于v(多選)11.(2023秋?河?xùn)|區(qū)期末)避雷針可通過(guò)尖端放電中和空氣中的電荷,進(jìn)而使高大建筑有效避免雷擊。下圖虛線為雷雨前夕某避雷針附近電場(chǎng)的等勢(shì)面,下列說(shuō)法正確的是()A.此時(shí)避雷針帶正電 B.A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同 C.正電荷從A移動(dòng)到C點(diǎn),該過(guò)程電場(chǎng)力做正功 D.負(fù)電荷在A點(diǎn)處具有的電勢(shì)能比在C點(diǎn)時(shí)的大(多選)12.(2023秋?石家莊期末)某一電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布如圖所示,在電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),A、B間距離等于B、C間距離。下列說(shuō)法中正確的是()A.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小 B.正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能小 C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D.負(fù)電荷由B向C移動(dòng)過(guò)程中靜電力做負(fù)功三.填空題(共4小題)13.(2024秋?寶山區(qū)校級(jí)期中)如圖(a)所示,A、B、C三點(diǎn)是在等量同種正電荷電荷連線垂線上的點(diǎn),一個(gè)帶電量為q,質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)由靜止釋放,只在電場(chǎng)力作用下其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖(b)所示,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的圖線的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線),其切線斜率為k,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為。14.(2024秋?晉江市校級(jí)期中)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),克服電場(chǎng)力做功3×10﹣5J;將此電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為4.5×10﹣5J。則:將此電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),CA間的電勢(shì)差UCA=V;若A點(diǎn)的電勢(shì)為零,則B點(diǎn)的電勢(shì)φB=V。15.(2024?福州二模)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),A、B、C是某軌跡上的三個(gè)點(diǎn),A處的電場(chǎng)強(qiáng)度(選填“大于”或者“小于”)C處的電場(chǎng)強(qiáng)度;電子在A點(diǎn)的速度大?。ㄟx填“大于”、“小于”或者“等于”)B點(diǎn)的速度大??;電子從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功eV。16.(2023秋?楊浦區(qū)校級(jí)期末)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn),a、b、c、e四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最小的點(diǎn)是。若一質(zhì)子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),則電場(chǎng)力做功為eV(1eV=1.6×10?19J,質(zhì)子的電荷量為1.6×10﹣19C)。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?長(zhǎng)寧區(qū)校級(jí)月考)電場(chǎng)具有力的性質(zhì)也具有能的性質(zhì),庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律都滿(mǎn)足平方反比律,電場(chǎng)和引力場(chǎng)之間有相似的性質(zhì)。(1)電場(chǎng)中反映各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度,其定義式為E=Fq。在引力場(chǎng)中可以有一個(gè)類(lèi)似的物理量用來(lái)反映各點(diǎn)引力場(chǎng)的強(qiáng)弱。設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點(diǎn),則下列表達(dá)式中能反映該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是A.GMB.GmC.GMm(2)當(dāng)規(guī)定距一個(gè)孤立點(diǎn)電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí),該點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)中距其r處P點(diǎn)的電勢(shì)為φ=kQr,其中k為靜電力常量,Q為點(diǎn)電荷所帶電量。若取距該點(diǎn)電荷為R的球面處為電勢(shì)零點(diǎn),則P點(diǎn)電勢(shì)為A.φ=kQB.φ=kQC.φ=kQ(1rD.φ=kQ(3)直線AB是某孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,一個(gè)質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用下沿該電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其電勢(shì)能隨位置變化的關(guān)系如圖所示。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φB,質(zhì)子在A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為EkA、EkB,則。A.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位于B點(diǎn)的右側(cè),φA>φB,EkA>EkBB.該點(diǎn)電荷帶正電,位于A點(diǎn)的左側(cè),φA>φB,EkA<EkBC.該點(diǎn)電荷帶正電,位于B點(diǎn)的右側(cè),φA<φB,EkA>EkBD.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位于A點(diǎn)的左側(cè),φA<φB,EkA<EkB(4)實(shí)際閉合回路中,在電子通過(guò)電源內(nèi)部從電源正極到負(fù)極的過(guò)程中,非靜電力對(duì)其做(填“正”“負(fù)”)功,電勢(shì)能(填“增大”“減小”),實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。18.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)的方向與△ABC所在的平面平行,AB⊥AC,∠ACB=30°。將電荷量q=﹣1.0×10﹣9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功WAB=﹣2.0×10﹣8J;將該電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電勢(shì)能增加了4.0×10﹣8J。設(shè)C點(diǎn)的電勢(shì)φC=0,A、B的距離L=4cm,求:(1)A與B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB、UAC;(2)B點(diǎn)的電勢(shì)φB和B點(diǎn)的電勢(shì)能EpB。19.(2024秋?巴南區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形平面?,F(xiàn)將電荷量為1.6×10﹣8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為4.8×10﹣6J,將另一電荷量為1.6×10﹣8C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),克服靜電力做功為4.8×10﹣6J。若AB邊長(zhǎng)為23cm,A點(diǎn)電勢(shì)為0,求:(1)AB間的電勢(shì)差UAB;AC間的電勢(shì)差UAC;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。20.(2024秋?南崗區(qū)校級(jí)月考)有一電荷量q=﹣2×10﹣6C的點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),靜電力做功6×10﹣4J,從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)克服靜電力做功8×10﹣4J。(重力忽略不計(jì))(1)求電勢(shì)差UAB、UBC的大??;(2)若以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),求B點(diǎn)的電勢(shì)和點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能;(3)將該點(diǎn)電荷放在C點(diǎn),由靜止釋放后,求它到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的大小。

2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(三)參考答案與試題解析題號(hào)12345678答案DDDCDCBC一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?荔灣區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,虛線A、B、C為某電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線,相鄰的等勢(shì)線電勢(shì)差相等,即UAB=UBC。實(shí)線為一帶負(fù)電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡,P、Q為軌跡與等勢(shì)線A、C的交點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A.粒子在P點(diǎn)電勢(shì)能大于粒子在Q點(diǎn)電勢(shì)能 B.粒子在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度 C.粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能小于Q點(diǎn)動(dòng)能 D.P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)電勢(shì)高【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;通過(guò)電場(chǎng)線的方向判斷電勢(shì)的高低.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】D【分析】由于帶負(fù)電粒子只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向左下方,因此電場(chǎng)力方向指向左下方;電勢(shì)能變化可以通過(guò)電場(chǎng)力做功情況判斷;電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直,且等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密,電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。【解答】解:A.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):粒子所受電場(chǎng)力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè),結(jié)合電場(chǎng)線垂直與等勢(shì)線,可知粒子受到的電場(chǎng)力的方向向左。若粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q,則電場(chǎng)力方向與速度方向夾角為鈍角,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,即粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能大于Q點(diǎn)動(dòng)能,粒子在P點(diǎn)電勢(shì)能小于粒子在Q點(diǎn)電勢(shì)能,故AC錯(cuò)誤;B.等差等勢(shì)線分布的密集程度能夠表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,圖中P位置等勢(shì)線分布比Q位置等勢(shì)線分布稀疏一些,則P位置電場(chǎng)強(qiáng)度比Q位置電場(chǎng)強(qiáng)度小一些,即P位置電場(chǎng)力比Q位置電場(chǎng)力小一些,則粒子在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度,故B錯(cuò)誤;D.粒子帶負(fù)電,電場(chǎng)強(qiáng)度方向與電場(chǎng)力方向相反,結(jié)合上述可知,電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線由A等勢(shì)線指向C等勢(shì)線,由于沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,則P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)電勢(shì)高,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解決這類(lèi)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思路是:根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出所受電場(chǎng)力方向,然后進(jìn)一步判斷電勢(shì)、電場(chǎng)、電勢(shì)能、動(dòng)能等物理量的變化。2.(2024秋?南寧月考)如圖所示,三條虛線表示某點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)線,一帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用,沿實(shí)線路徑運(yùn)動(dòng),A、B、C、D、G是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的交點(diǎn),則()A.場(chǎng)源電荷帶正電 B.運(yùn)動(dòng)帶電粒子帶正電 C.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 D.帶電粒子在D點(diǎn)的加速度大于在G點(diǎn)的加速度【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電荷性質(zhì)、電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向的相互判斷;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)大?。緦?zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】D【分析】AB.根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直且指向電勢(shì)降低的方向、同種電荷相互排斥,即可分析判斷;CD.同一電場(chǎng)中,等差等勢(shì)面越密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,粒子所受電場(chǎng)力越大,粒子的加速度越大,據(jù)此分析判斷?!窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直且指向電勢(shì)降低的方向可知,場(chǎng)源電荷帶負(fù)電,由圖可知,軌跡向下彎曲,帶電粒子受到了排斥的作用,根據(jù)同種電荷相互排斥可知,帶電粒子也帶負(fù)電,故AB錯(cuò)誤;CD.同一電場(chǎng)中,等差等勢(shì)面越密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,粒子所受電場(chǎng)力越大,粒子的加速度越大,則由圖可知,A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于G點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,則帶電粒子在D點(diǎn)的加速度大于在G點(diǎn)的加速度,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系,解題時(shí)需注意:等勢(shì)面與電場(chǎng)線一定處處正交(垂直)、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。3.(2024秋?太原月考)以下說(shuō)法中正確的是()A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體 B.根據(jù)庫(kù)侖定律,當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí),庫(kù)侖力趨近于無(wú)窮大 C.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電 D.電場(chǎng)中的電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直相交【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;點(diǎn)電荷及其條件;庫(kù)侖定律的表達(dá)式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】D【分析】A.點(diǎn)電荷是理想化模型,據(jù)此分析判斷;B.當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離趨近于零時(shí),兩電荷就不能看成點(diǎn)電荷了,據(jù)此分析判斷;C.電勢(shì)為0與物體帶電與否無(wú)關(guān),據(jù)此分析判斷;D.根據(jù)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系,即可分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.點(diǎn)電荷是一種理想化模型,一個(gè)電荷能否看成點(diǎn)電荷不是以本身大小為標(biāo)準(zhǔn),而是要看該電荷的大小在研究的問(wèn)題中可不可以忽略,若能則該電荷可以看成點(diǎn)電荷,反之則不能看成點(diǎn)電荷,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離趨近于零時(shí),兩電荷就不能看成點(diǎn)電荷了,所以庫(kù)侖定律不適應(yīng),不能直接用庫(kù)侖定律判斷庫(kù)侖力,故B錯(cuò)誤;C.電勢(shì)為0與物體帶電與否無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系可知,電場(chǎng)中的電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直相交,故D正確;故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系,解題時(shí)需注意:等勢(shì)面與電場(chǎng)線一定處處正交(垂直)、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.(2023秋?上城區(qū)校級(jí)期末)空間有一圓錐OBB'如圖所示,點(diǎn)A、A′分別是兩母線OB、OB′的中點(diǎn),C為AB中點(diǎn)。圓錐頂點(diǎn)O處固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,則()A.A點(diǎn)比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小 B.A、A′兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C.A、A′兩點(diǎn)的電勢(shì)相同 D.AC的電勢(shì)差等于CB的電勢(shì)差【考點(diǎn)】電勢(shì)差的概念、單位和物理意義及用定義式計(jì)算;點(diǎn)電荷與均勻帶電球體(球殼)周?chē)碾妶?chǎng);帶電體周?chē)碾妱?shì)分布.【專(zhuān)題】定性思想;歸納法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2比較場(chǎng)強(qiáng)大??;結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)方向關(guān)系,分析A、A′兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是否相同;根據(jù)點(diǎn)電荷的等勢(shì)面分布情況,分析A、A′兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系;根據(jù)U=Ed【解答】解:A、根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2可知,距離點(diǎn)電荷越近,場(chǎng)強(qiáng)越大,則AB、根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2可知,A、A′兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,所以AC、點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是一系列以點(diǎn)電荷為球心的同心球面,則A、A′兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,可知A、A′兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,故C正確;D、根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知AC間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于CB間的電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)U=Ed可知,AC的電勢(shì)差大于CB的電勢(shì)差,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布情況,靈活運(yùn)用U=Ed分析電勢(shì)差關(guān)系。要注意場(chǎng)強(qiáng)是矢量,電勢(shì)是標(biāo)量。5.(2024秋?石家莊月考)如圖為某電子透鏡中電場(chǎng)的等勢(shì)面(虛線)的分布圖,相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等。一電子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),其軌跡如圖中實(shí)線所示,電子先后經(jīng)過(guò)O、P、Q三點(diǎn)。電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中,關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.加速度一直減小 B.速度先減小后增大 C.在O點(diǎn)電勢(shì)能比在Q點(diǎn)電勢(shì)能小 D.從O點(diǎn)到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功與從P點(diǎn)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做功相等【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】D【分析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力指向軌跡的凹側(cè),電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,據(jù)此判斷電場(chǎng)力方向;等勢(shì)面的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,根據(jù)電勢(shì)能的定義式判斷電勢(shì)能的大小?!窘獯稹拷猓篈、等差等勢(shì)面越密集,場(chǎng)強(qiáng)越大;則電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中,場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小,根據(jù)a=qEm,加速度先增大后減小,故B、根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合力方向位于軌跡的凹側(cè),且場(chǎng)強(qiáng)方向與等勢(shì)面垂直,可知電子受到的電場(chǎng)力垂直等勢(shì)面偏右,所以電場(chǎng)力與速度方向的夾角小于90°,則電場(chǎng)力對(duì)電子做正功,電子的動(dòng)能增大,速度一直增大,故B錯(cuò)誤;C、由于電場(chǎng)力對(duì)電子做正功,則電子電勢(shì)能減少,電子在O點(diǎn)電勢(shì)能比在Q點(diǎn)電勢(shì)能大,故C錯(cuò)誤;D、由于相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等,則有UOP=UPQ根據(jù)W=qU可知從O點(diǎn)到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功與從P點(diǎn)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做功相等,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了場(chǎng)強(qiáng)大小的判斷、電勢(shì)高低的判斷以及電勢(shì)能大小的判斷,涉及的知識(shí)點(diǎn)較多需要熟練掌握。6.(2023秋?保定期末)如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三條等勢(shì)線,φa<φb<φc,實(shí)線為一試探電荷僅在靜電力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、M、Q是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn),由此可知()A.試探電荷帶負(fù)電 B.試探電荷在P、M、Q三點(diǎn)受到的靜電力方向相同 C.試探電荷在P、M、Q三個(gè)位置中P點(diǎn)的動(dòng)能最大 D.試探電荷在P、M、Q三個(gè)位置中P點(diǎn)的電勢(shì)能最大【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向,結(jié)合等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直判斷粒子受到的電場(chǎng)力的方向,根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,判斷電勢(shì)的高低,進(jìn)而得出粒子電勢(shì)能的大小,根據(jù)能量守恒分析動(dòng)能?!窘獯稹拷猓篈B.粒子受到的電場(chǎng)力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),結(jié)合等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直,并由高電勢(shì)指向低電勢(shì),可知試探電荷帶正電,故AB錯(cuò)誤;CD.試探電荷在由P到Q的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,即P點(diǎn)的動(dòng)能最大,Q點(diǎn)的電勢(shì)能最大,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查帶電粒子軌跡問(wèn)題,解題時(shí)理解電場(chǎng)線與等勢(shì)線的關(guān)系是解題關(guān)鍵。7.(2023秋?昌平區(qū)期末)如圖所示,虛線a、b、c表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面,且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。實(shí)線為一帶正電的點(diǎn)電荷通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q為軌跡上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.三個(gè)等勢(shì)面中,c的電勢(shì)最高 B.該點(diǎn)電荷在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比Q點(diǎn)大 C.該點(diǎn)電荷在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比Q點(diǎn)大 D.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(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(zhuān)題】比較思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】B【分析】由于質(zhì)點(diǎn)只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方,由于質(zhì)點(diǎn)帶正電,因此電場(chǎng)線方向也指向右下方;電勢(shì)能變化可以通過(guò)電場(chǎng)力做功情況判斷;電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直,且等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密,電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大?!窘獯稹拷猓篈、電荷所受電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè),由于電荷帶正電,因此電場(chǎng)線指向右下方,沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,故a等勢(shì)線的電勢(shì)最高,c的電勢(shì)最低,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力情況可知,從P到Q過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能降低,故P點(diǎn)的電勢(shì)能大于Q點(diǎn)的電勢(shì)能,故B正確;C、從P到Q過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能降低,動(dòng)能增大,故P點(diǎn)的動(dòng)能小于Q點(diǎn)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;D、等差等勢(shì)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大,故P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】解決這類(lèi)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思路是:根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出所受電場(chǎng)力方向,然后進(jìn)一步判斷電勢(shì)、電場(chǎng)、電勢(shì)能、動(dòng)能等物理量的變化。8.(2023秋?上城區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè),兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng),實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等差等勢(shì)線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱(chēng),則()A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同 B.C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C.正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電勢(shì)能減小 D.負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn),電勢(shì)能增大【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)大??;通過(guò)電場(chǎng)線的方向判斷電勢(shì)的高低.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】C【分析】從等勢(shì)面的分布上可以看出A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)的高低,進(jìn)而可以判斷出電荷在這兩點(diǎn)的電勢(shì)能大??;電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等,不僅要大小相等,還要方向相同;電場(chǎng)力做功只與初末位置的電勢(shì)差有關(guān),與其所經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)?!窘獯稹拷猓篈、由電場(chǎng)線和等勢(shì)面的圖線可知A點(diǎn)與C點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上,再根據(jù)“沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低”的特點(diǎn)可知,C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),故A錯(cuò)誤;B、因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度是矢量,兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等,不僅要大小相等,還要方向相同,C點(diǎn)與D點(diǎn)方向不同,所以電場(chǎng)強(qiáng)度不同,故B錯(cuò)誤;C、由電場(chǎng)線和等勢(shì)面的圖線可知A點(diǎn)與C點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上,再根據(jù)“沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低”的特點(diǎn)可知,C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),所以UCB>0即UAB>0由WAB=qUAB可知,所以正電荷在A點(diǎn)移至B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故C正確。D、因?yàn)镃、D關(guān)于AB對(duì)稱(chēng),即C、D在同一等勢(shì)面上,所以負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn),電勢(shì)能不變,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,且電場(chǎng)線方向從高電勢(shì)指向低電勢(shì)。兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同時(shí),不僅大小相等,方向也要相同才可以。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行線代表電場(chǎng)線或等勢(shì)面,帶電量為1.6×10﹣18C的帶正電微粒,在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),動(dòng)能減少了100eV,已知A點(diǎn)的電勢(shì)為﹣10V,元電荷電荷量e=1.6×10﹣19C,則()A.無(wú)論平行線代表的是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,B點(diǎn)的電勢(shì)都是0V B.無(wú)論平行線代表的是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,B點(diǎn)的電勢(shì)都是﹣20V C.若平行線代表的是電場(chǎng)線,微粒運(yùn)行軌跡是2 D.若平行線代表的是等勢(shì)面,微粒運(yùn)行軌跡是2【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】AD【分析】根據(jù)動(dòng)能定理求出AB間的電勢(shì)差,由UAB=φA﹣φB,可求出B點(diǎn)的電勢(shì);帶正電的微粒僅受電場(chǎng)力的作用,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少,說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功,根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè),結(jié)合電場(chǎng)線與等勢(shì)面互相垂直,判斷其軌跡?!窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)題意可知q=10e,無(wú)論平行線代表的是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,由動(dòng)能定理得:qUAB=ΔEk,代入數(shù)據(jù)解得:UAB=﹣10V,又UAB=φA﹣φB,φA=﹣10V,則φB=0,故A正確,B錯(cuò)誤;CD、帶正電的微粒僅受電場(chǎng)力的作用,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了100eV,說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功,根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè),若平行線代表的是電場(chǎng)線,則知電場(chǎng)力方向水平向左,故微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡是如圖虛線1所示;若平行線代表的是等勢(shì)面,結(jié)合電場(chǎng)線與等勢(shì)面互相垂直,則知電場(chǎng)力方向豎直向下,則微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡是如圖虛線2所示,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)軌跡的方向要能判斷出合力的方向,結(jié)合電場(chǎng)的性質(zhì),根據(jù)動(dòng)能定理求出電勢(shì)差,再求電勢(shì),都是常規(guī)的方法。(多選)10.(2024秋?思明區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,O、A、B為一粗糙絕緣水平面上的三點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn),現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)以速度v0向右運(yùn)動(dòng),最后停止在B點(diǎn),已知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A、B間距離為L(zhǎng),靜電力常量為k,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()A.該過(guò)程中小金屬塊的電勢(shì)能減小 B.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為m(C.若在A處庫(kù)侖力大于摩擦力,則小金屬塊速度最大時(shí)距O點(diǎn)的距離為kQqμmgD.若在A處庫(kù)侖力小于摩擦力,則小金屬塊由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度小于v【考點(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況繪制v﹣t圖像;庫(kù)侖力作用下的受力平衡問(wèn)題;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】AC【分析】根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化;根據(jù)動(dòng)能定理和電勢(shì)差的定義求A、B之間的電勢(shì)差;根據(jù)速度最大的條件,結(jié)合庫(kù)侖力與摩擦力之間的關(guān)系判斷;畫(huà)出小金屬塊的v﹣t圖像,結(jié)合圖像的意義判斷平均速度大小?!窘獯稹拷猓篈、依題意,小金屬塊受到向右的庫(kù)侖力,該過(guò)程中庫(kù)侖力對(duì)小金屬塊做正功,所以小金屬塊的電勢(shì)能減小,故A正確;B、小金屬塊從開(kāi)始到靜止,由動(dòng)能定理可得:WA、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為:U聯(lián)立整理解得:UAB=mC、若在A處庫(kù)侖力大于摩擦力,則小金屬塊速度最大時(shí),其所受合力為零,則有:μmg解得:x=kQqμmgD、若在A處庫(kù)侖力小于摩擦力,則小金屬塊由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程做減速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律可得:μmg解得加速度大小為:a則小金屬塊由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),v﹣t圖像如圖所示,在圖中做出初速度為v0,末速度為0的勻減速勻速直線運(yùn)動(dòng)圖線,根據(jù)平均速度公式:v可知小金屬塊由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移大于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移,其平均速度也大于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度,即v02,故故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵是要分析金屬塊的運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)而分析其受力情況,由牛頓第二定律和動(dòng)能定理可分析判斷選項(xiàng)是否正確。(多選)11.(2023秋?河?xùn)|區(qū)期末)避雷針可通過(guò)尖端放電中和空氣中的電荷,進(jìn)而使高大建筑有效避免雷擊。下圖虛線為雷雨前夕某避雷針附近電場(chǎng)的等勢(shì)面,下列說(shuō)法正確的是()A.此時(shí)避雷針帶正電 B.A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同 C.正電荷從A移動(dòng)到C點(diǎn),該過(guò)程電場(chǎng)力做正功 D.負(fù)電荷在A點(diǎn)處具有的電勢(shì)能比在C點(diǎn)時(shí)的大【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專(zhuān)題】定性思想;圖析法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】AC【分析】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,根據(jù)電勢(shì)的高低分析電場(chǎng)線的方向,由此確定電場(chǎng)力的方向和電勢(shì)能的變化。【解答】解:A、沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可知避雷針帶正電,故A正確;B、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,結(jié)合電場(chǎng)線疏密程度及對(duì)稱(chēng)性可知A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,但是方向不同,故B錯(cuò)誤;C、已知φA>φC,將正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),該過(guò)程電場(chǎng)力做正功,故C正確;D、負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大,因?yàn)棣誂>φC,故負(fù)電荷在C處電勢(shì)能大,故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】考查對(duì)等勢(shì)面和電場(chǎng)線的關(guān)系、電場(chǎng)力做功等的理解,清楚各物理量的關(guān)聯(lián)。(多選)12.(2023秋?石家莊期末)某一電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布如圖所示,在電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),A、B間距離等于B、C間距離。下列說(shuō)法中正確的是()A.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小 B.正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能小 C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D.負(fù)電荷由B向C移動(dòng)過(guò)程中靜電力做負(fù)功【考點(diǎn)】電勢(shì)差的概念、單位和物理意義及用定義式計(jì)算;電場(chǎng)線的定義及基本特征;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】BC【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)電場(chǎng)線的疏密分析大??;根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低判斷電勢(shì)的高低,由電勢(shì)能公式Ep=qφ分析電荷的電勢(shì)能大??;根據(jù)U=Ed判斷電勢(shì)差;根據(jù)電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角,判斷靜電力做功正負(fù)?!窘獯稹拷猓篈.電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大,A點(diǎn)處電場(chǎng)線比B點(diǎn)處的電場(chǎng)線密,則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大,故A錯(cuò)誤;B.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可知B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì),由電勢(shì)能公式Ep=qφ,可知正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能小,故B正確;C.因?yàn)锳B兩點(diǎn)間的平均場(chǎng)強(qiáng)大于BC兩點(diǎn)的平均場(chǎng)強(qiáng),根據(jù)U=Ed可知A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,故C正確;D.負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線的方向相反,為向左,所以負(fù)電荷由B向C移動(dòng)過(guò)程中靜電力做正功,故D錯(cuò)誤。故選:BC。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握電場(chǎng)線與電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,知道沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,負(fù)電荷所受的靜電力逆著電場(chǎng)線方向。三.填空題(共4小題)13.(2024秋?寶山區(qū)校級(jí)期中)如圖(a)所示,A、B、C三點(diǎn)是在等量同種正電荷電荷連線垂線上的點(diǎn),一個(gè)帶電量為q,質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)由靜止釋放,只在電場(chǎng)力作用下其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖(b)所示,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的圖線的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線),其切線斜率為k,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為m(vB2-vA2)【考點(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;利用v﹣t圖像的斜率求解物體運(yùn)動(dòng)的加速度;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.【專(zhuān)題】定量思想;類(lèi)比法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】m(v【分析】?jī)蓚€(gè)等量的同種正電荷,其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè);電量為1C僅在運(yùn)動(dòng)方向上受電場(chǎng)力作用從C點(diǎn)到B、再到A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,根據(jù)V﹣t圖可知在B點(diǎn)的加速度為最大,物體先做加速度增大后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng).【解答】解:由題意可知粒子帶正電,對(duì)粒子從B到A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理有:q整理可得:U則:U由題意,根據(jù)v?t圖像斜率表示加速度可知:a=k根據(jù)牛頓第二定律:qEB=ma解得:E故答案為:m(v【點(diǎn)評(píng)】明確等量同種電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵,據(jù)V﹣t圖獲取加速度、速度、動(dòng)能等物理量是解本題的突破口。14.(2024秋?晉江市校級(jí)期中)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),克服電場(chǎng)力做功3×10﹣5J;將此電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為4.5×10﹣5J。則:將此電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),CA間的電勢(shì)差UCA=250V;若A點(diǎn)的電勢(shì)為零,則B點(diǎn)的電勢(shì)φB=﹣500V?!究键c(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系.【專(zhuān)題】定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】250;﹣500?!痉治觥扛鶕?jù)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)求解從A到C電場(chǎng)力做的功,根據(jù)W=qU可知CA之間電勢(shì)差;根據(jù)AB間電場(chǎng)力做功WAB=qUAB得AB間電勢(shì)差,根據(jù)A點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí)B點(diǎn)電勢(shì)?!窘獯稹拷猓阂李}意從A移到B電場(chǎng)力做功:WAB=﹣3×10﹣5J,從B移到C電場(chǎng)力做功:WBC=4.5×10﹣5J,則從A移到C,電場(chǎng)力做功為:WAC=WAB+WBC=﹣3×10﹣5J+4.5×10﹣5J=1.5×10﹣5J所以:UAC=WACq則:UCA=250V從A移到B有:UAB=WABq,解得:U若A點(diǎn)的則電勢(shì)為零,則B點(diǎn)的電勢(shì):φB=﹣500V。故答案為:250;﹣500?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系、電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系;知道電場(chǎng)力做功的計(jì)算公式為WAB=qUAB,解答時(shí)做功的正負(fù)和電荷量的正負(fù)一并代入計(jì)算;另外要掌握電勢(shì)的定義式,即電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能與該電荷電荷量的比值就等于該點(diǎn)的電勢(shì),計(jì)算時(shí)電勢(shì)能和電荷量的正負(fù)號(hào)一并代入計(jì)算。15.(2024?福州二模)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),A、B、C是某軌跡上的三個(gè)點(diǎn),A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于(選填“大于”或者“小于”)C處的電場(chǎng)強(qiáng)度;電子在A點(diǎn)的速度大小等于(選填“大于”、“小于”或者“等于”)B點(diǎn)的速度大?。浑娮訌腁點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功﹣4eV。【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專(zhuān)題】定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】大于;等于;﹣4。【分析】等勢(shì)面的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大?。回?fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小,根據(jù)電勢(shì)高低判斷電子的電勢(shì)能變化,然后判斷電子動(dòng)能和速度的變化;結(jié)合電勢(shì)能的變化求解電場(chǎng)力做功。【解答】解:等差等勢(shì)面越密處場(chǎng)強(qiáng)越大,故A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C處的電場(chǎng)強(qiáng)度;電子帶負(fù)電,根據(jù)Ep=qφ可知電子在A處的電勢(shì)能小于電子在C處的電勢(shì)能,根據(jù)能量守恒定律可知電子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于電子在C點(diǎn)的動(dòng)能,則電子在A點(diǎn)的受到大于電子在C點(diǎn)的速度。根據(jù)Ep=qφ可知電子在B處的電勢(shì)能為EpB=﹣1×10eV=﹣10eV電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能EpC=﹣1×6eV=﹣6eV電子從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功等于電子電勢(shì)能的變化量,即W=EpB﹣EpC=﹣10eV﹣(﹣6eV)=﹣4eV故答案為:大于;等于;﹣4?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查等勢(shì)面,解題關(guān)鍵是知道等差等勢(shì)面的密集程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直。16.(2023秋?楊浦區(qū)校級(jí)期末)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn),a、b、c、e四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最小的點(diǎn)是a。若一質(zhì)子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),則電場(chǎng)力做功為﹣4eV(1eV=1.6×10?19J,質(zhì)子的電荷量為1.6×10﹣19C)。【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;理解能力.【答案】a,﹣4?!痉治觥康葎?shì)面越密集的地方,電場(chǎng)線越密集,電場(chǎng)強(qiáng)度越大。由電場(chǎng)力所做的功W=qU,分析電場(chǎng)力做功.【解答】解:由等勢(shì)面越疏的位置,電場(chǎng)線也越疏,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,可知a、b、c、e四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最小的點(diǎn)是a。質(zhì)子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),質(zhì)子帶正電,由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系公式,可得電場(chǎng)力做功為Wad=qUad=q(φa﹣φd)=1.6×10﹣19×(3﹣7)J=﹣4eV。故答案為:a,﹣4?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電場(chǎng)力做功,電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系以及電場(chǎng)強(qiáng)度大小的判斷,注意等勢(shì)面越密集的地方,電場(chǎng)線越密集,電場(chǎng)強(qiáng)度越大。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?長(zhǎng)寧區(qū)校級(jí)月考)電場(chǎng)具有力的性質(zhì)也具有能的性質(zhì),庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律都滿(mǎn)足平方反比律,電場(chǎng)和引力場(chǎng)之間有相似的性質(zhì)。(1)電場(chǎng)中反映各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度,其定義式為E=Fq。在引力場(chǎng)中可以有一個(gè)類(lèi)似的物理量用來(lái)反映各點(diǎn)引力場(chǎng)的強(qiáng)弱。設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點(diǎn),則下列表達(dá)式中能反映該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是AA.GMB.GmC.GMm(2)當(dāng)規(guī)定距一個(gè)孤立點(diǎn)電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí),該點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)中距其r處P點(diǎn)的電勢(shì)為φ=kQr,其中k為靜電力常量,Q為點(diǎn)電荷所帶電量。若取距該點(diǎn)電荷為R的球面處為電勢(shì)零點(diǎn),則P點(diǎn)電勢(shì)為CA.φ=kQB.φ=kQC.φ=kQ(1rD.φ=kQ(3)直線AB是某孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,一個(gè)質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用下沿該電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其電勢(shì)能隨位置變化的關(guān)系如圖所示。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φB,質(zhì)子在A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為EkA、EkB,則C。A.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位于B點(diǎn)的右側(cè),φA>φB,EkA>EkBB.該點(diǎn)電荷帶正電,位于A點(diǎn)的左側(cè),φA>φB,EkA<EkBC.該點(diǎn)電荷帶正電,位于B點(diǎn)的右側(cè),φA<φB,EkA>EkBD.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位于A點(diǎn)的左側(cè),φA<φB,EkA<EkB(4)實(shí)際閉合回路中,在電子通過(guò)電源內(nèi)部從電源正極到負(fù)極的過(guò)程中,非靜電力對(duì)其做正(填“正”“負(fù)”)功,電勢(shì)能增大(填“增大”“減小”),實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化?!究键c(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;電荷性質(zhì)、電勢(shì)能和電勢(shì)的關(guān)系.【專(zhuān)題】定量思想;類(lèi)比法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;分析綜合能力.【答案】(1)A;(2)C;(3)C;(4)正;增加?!痉治觥浚?)根據(jù)題意結(jié)合萬(wàn)有引力定律解答;(2)根據(jù)電勢(shì)的公式解答;(3)電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能變大,則動(dòng)能減小,沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低;(4)在電子通過(guò)電源內(nèi)部從電源正極到負(fù)極的過(guò)程中,非靜電力對(duì)其做正功,根據(jù)功能關(guān)系分析電勢(shì)能的變化?!窘獯稹拷猓海?)如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點(diǎn),則受地球的引力為:F=則反映該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是:E=解得E=GM(2R)2,故故選:A。(2)由題意可知,當(dāng)規(guī)定距一個(gè)孤立點(diǎn)電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí),該點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)中距其r處P點(diǎn)的電勢(shì)為:φP=kQ距該點(diǎn)電荷為R處的M點(diǎn)的電勢(shì):φM=kQ則UPM=φP﹣φM=kQr-若取距該點(diǎn)電荷為R的M點(diǎn)的球面處為電勢(shì)零點(diǎn),則:φM=0則:φP=kQ(1r-1R),故故選:C。(3)質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用下沿該電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電勢(shì)能變大,則動(dòng)能減小,即EkA>EkB電場(chǎng)力做負(fù)功,則電場(chǎng)力方向從B指向A,則電場(chǎng)線向左,沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,可知φA<φB因圖像的斜率等于電場(chǎng)力,可知從A到B電場(chǎng)力變大,場(chǎng)強(qiáng)變大,即B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大,B點(diǎn)距離點(diǎn)電荷較近,則該點(diǎn)電荷帶正電,位于B點(diǎn)的右側(cè)。故C正確,ABD錯(cuò)誤;故選:C。(4)實(shí)際閉合回路中,在電子通過(guò)電源內(nèi)部從電源正極到負(fù)極的過(guò)程中,非靜電力對(duì)其做正功;非靜電力對(duì)其做正功,即克服靜電力做功,則電勢(shì)能增大。故答案為:(1)A;(2)C;(3)C;(4)正;增加?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化,萬(wàn)有引力定律等知識(shí)點(diǎn),解題關(guān)鍵掌握通過(guò)電場(chǎng)線分析電勢(shì)及電場(chǎng)力做功情況的分析。18.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)的方向與△ABC所在的平面平行,AB⊥AC,∠ACB=30°。將電荷量q=﹣1.0×10﹣9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功WAB=﹣2.0×10﹣8J;將該電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電勢(shì)能增加了4.0×10﹣8J。設(shè)C點(diǎn)的電勢(shì)φC=0,A、B的距離L=4cm,求:(1)A與B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB、UAC;(2)B點(diǎn)的電勢(shì)φB和B點(diǎn)的電勢(shì)能EpB?!究键c(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;電勢(shì)能的概念和計(jì)算.【專(zhuān)題】定量思想;歸納法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;模型建構(gòu)能力.【答案】(1)A與B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB、UAC分別為20V、60V;(2)B點(diǎn)的電勢(shì)φB和B點(diǎn)的電勢(shì)能EpB分別為40V,﹣4.0×10﹣8J?!痉治觥浚?)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差、電勢(shì)能變化量的關(guān)系求出AB間的電勢(shì)差、BC間的電勢(shì)差;(2)根據(jù)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系,結(jié)合C點(diǎn)電勢(shì)為零,求出B點(diǎn)的電勢(shì)。根據(jù)電勢(shì)能的公式求B點(diǎn)的電勢(shì)能?!窘獯稹拷猓海?)由題可知WAB=qUAB,解得:UAB=WABq電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電勢(shì)能增加了4.0×10﹣8J,說(shuō)明在此過(guò)程中,電場(chǎng)力也是做負(fù)功,同理可得:UBC=WBCq根據(jù)電勢(shì)差的關(guān)系可得:UAC=UAB+UBC=20V+40V=60V(2)由題意知:φB﹣φC=UBC,且φC=0所以,B點(diǎn)的電勢(shì):φB=UBC=40VB點(diǎn)的電勢(shì)能:EpB=qφB=﹣1×10﹣9×40J=﹣4.0×10﹣8J答:(1)A與B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB、UAC分別為20V、60V;(2)B點(diǎn)的電勢(shì)φB和B點(diǎn)的電勢(shì)能EpB分別為40V,﹣4.0×10﹣8J?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系。知道電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直,且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。19.(2024秋?巴南區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形平面。現(xiàn)將電荷量為1.6×10﹣8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為4.8×10﹣6J,將另一電荷量為1.6×10﹣8C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),克服靜電力做功為4.8×10﹣6J。若AB邊長(zhǎng)為23cm,A點(diǎn)電勢(shì)為0,求:(1)AB間的電勢(shì)差UAB;AC間的電勢(shì)差UAC;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。【考點(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【答案】(1)AB間的電勢(shì)差UAB為300V;AC間的電勢(shì)差UAC為300V;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小大小為1×104V/m?!痉治觥浚?)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系求出AB、AC的電勢(shì)差;(2)根據(jù)電場(chǎng)線方向與等勢(shì)線垂直,確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.根據(jù)E=U/d求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小?!窘獯稹拷猓海?)AB間的電勢(shì)差UAB=WAB(2)根據(jù)UAB=UAC可知BC間的電勢(shì)差等于0,可知BC為等勢(shì)線,則場(chǎng)強(qiáng)的方向沿BC中垂線由A指向BC中點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度為E=答:(1)AB間的電勢(shì)差UAB為300V;AC間的電勢(shì)差UAC為300V;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小大小為1×104V/m?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,以及電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系,注意d是沿電場(chǎng)線方向上的距離,知道電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。20.(2024秋?南崗區(qū)校級(jí)月考)有一電荷量q=﹣2×10﹣6C的點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),靜電力做功6×10﹣4J,從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)克服靜電力做功8×10﹣4J。(重力忽略不計(jì))(1)求電勢(shì)差UAB、UBC的大小;(2)若以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),求B點(diǎn)的電勢(shì)和點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能;(3)將該點(diǎn)電荷放在C點(diǎn),由靜止釋放后,求它到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的大小?!究键c(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(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(zhuān)題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題;推理論證能力.【答案】(1)電勢(shì)差UAB、UBC的大小分別為﹣300V、400V;(2)若以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),B點(diǎn)的電勢(shì)為400V,點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為﹣8×10﹣4J;(3)將該點(diǎn)電荷放在C點(diǎn),由靜止釋放后,它到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的大小為2×10﹣4J?!痉治觥浚?)由題知,根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系分別列式,即可求解;(2)由題知,根據(jù)電勢(shì)差的定義、電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系分別列式,即可求解;(3)結(jié)合(1),根據(jù)電勢(shì)差的特點(diǎn)、動(dòng)能定理分別列式,即可求解?!窘獯稹拷猓海?)由題知,電荷由A移向B,靜電力功為:WAB由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系可得:WAB=qUAB,其中:q=﹣2×10﹣6C,聯(lián)立可得:UAB=﹣300V,由題意得,電荷由B移向C,靜電力功為:WBC=﹣8×10﹣4J,由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系可得:WBC=qUBC,聯(lián)立可得:UBC=400V,(2)由題知,φC=0,由(1)知,UBC=400V,由電勢(shì)差的定義可得:φB﹣φC=UBC,由電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系可得:EPB=qφB,聯(lián)立可得:φB=400V,EPB(3)結(jié)合(1)可知,A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差為:UAC=UAB+UBC=﹣300V+400V=100V,且:UCA=﹣UAC,由動(dòng)能定理可得:qUCA=EkA,聯(lián)立可得:EkA=2×10﹣4J;答:(1)電勢(shì)差UAB、UBC的大小分別為﹣300V、400V;(2)若以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),B點(diǎn)的電勢(shì)為400V,點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為﹣8×10﹣4J;(3)將該點(diǎn)電荷放在C點(diǎn),由靜止釋放后,它到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的大小為2×10﹣4J。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,解題時(shí)需注意,電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系WAB=qUAB,計(jì)算時(shí)要代入各數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)。

考點(diǎn)卡片1.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況繪制v-t圖像【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】題目會(huì)先給出物體的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)信息繪制物體運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像。【命題方向】一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng),先以10m/s的速度勻速前進(jìn)3s,接著又以2.5m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)4s,最后以大小為10m/s2的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)直至停止.求:(1)畫(huà)出整個(gè)過(guò)程的速度時(shí)間(v﹣t)圖象;(2)總位移.分析:v﹣t圖象中,與時(shí)間軸平行的直線表示做勻速直線運(yùn)動(dòng),傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng),斜率表示加速度,圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移.解答:(1)物體先以10m/s的速度勻速前進(jìn)3s,速度為30m/s,接著又以2.5m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)4s,速度為20m/s,最后以大小為10m/s2的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)直至停止,需要2s,v﹣t圖象如圖所示:(2)圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總位移x即x=x1+x2+x3=10×3m+12(10+20)×4m+12×答:(1)圖象如右圖所示;(2)總位移為110m.點(diǎn)評(píng):本題考查了同學(xué)們根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況畫(huà)出速度—時(shí)間圖象的能力,要明確斜率的含義,知道在速度﹣﹣時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義,【解題思路點(diǎn)撥】1.要明確v﹣t圖像的直接意義:代表了物體某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度,可以以此判斷物體的速度大小及方向。2.要明確x﹣t圖像斜率的物理意義:代表了物體的加速度情況。斜率正負(fù)代表加速度的方向;斜率大小代表加速度的大小。3.要明確v﹣t圖像面積的物理意義:代表了物體的位移情況。t軸上方的面積代表正向位移,t軸下方的面積代表負(fù)向位移。2.利用v-t圖像的斜率求解物體運(yùn)動(dòng)的加速度【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:v﹣t圖像表示的是物體速度隨時(shí)間變化的關(guān)系。2.圖像實(shí)例:3.各參數(shù)的意義:(1)斜率:表示加速度;(2)縱截距:表示初速度;(3)交點(diǎn):表示速度相等。4.v﹣t曲線分析:①表示物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng);②表示物體沿正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);③表示物體沿正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng);④交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)物體此時(shí)的速度相同;⑤t1時(shí)刻物體的速度為v1,陰影部分的面積表示物體0~t1時(shí)間內(nèi)的位移。5.本考點(diǎn)是v﹣t圖像考法的一種,即根據(jù)v﹣t圖像的斜率分析或計(jì)算物體的加速度。【命題方向】甲、乙兩個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的速度圖象如圖所示,則()A、甲、乙兩物體都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B、甲物體的加速度比乙物體的加速度小C、甲物體的初速度比乙物體的初速度大D、在t1以后的任意時(shí)刻,甲物體的速度大于同時(shí)刻乙的速度分析:速度圖象傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。圖象的斜率等于物體的加速度。由圖直接讀出物體的初速度,比較速度的大小。解答:A、由圖看出,甲、乙兩物體的速度都時(shí)間均勻增大,都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故A正確。B、甲圖線的斜率大于乙圖線的斜率,則甲物體的加速度比乙物體的加速度大。故B錯(cuò)誤。C、甲的初速度為零,乙的初速度大于零,即甲物體的初速度比乙物體的初速度小。故C錯(cuò)誤。D、由圖看出,在t1以后的任意時(shí)刻,甲物體的速度大于同時(shí)刻乙的速度。故D正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):物理圖象往往要從形狀、斜率、交點(diǎn)、面積、截距等數(shù)學(xué)意義來(lái)理解其物理意義?!窘忸}思路點(diǎn)撥】圖像類(lèi)問(wèn)題是從數(shù)學(xué)的角度描述了物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,能夠比較直觀地反映位移、速度的大小和方向隨時(shí)間的變化情況。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,可以首先根據(jù)圖像還原物體的運(yùn)動(dòng)情景,再結(jié)合斜率、截距、面積等數(shù)學(xué)概念進(jìn)行分析。3.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(lái)解題的情況?!久}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(kāi)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(guò)程中的加速度;(2)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的位移(3)物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)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(guò)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程分析,并畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的草圖,以便更準(zhǔn)確地理解物理過(guò)程和各物理量的關(guān)系。有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)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。4.點(diǎn)電荷及其條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:當(dāng)帶電體之間的距離比他們自身的大小大得多,以致帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí),這樣的帶電體可以看作帶電的點(diǎn),叫作點(diǎn)電荷。2.點(diǎn)電荷是理想化模型只有電荷量,沒(méi)有大小、形狀的理想化模型,類(lèi)似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn),實(shí)際中并不存在。3.將帶電體看成點(diǎn)電荷的條件如果帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多,以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響很小,就可以忽略這些次要因素,只保留對(duì)研究的問(wèn)題起關(guān)鍵作用的電荷量,帶電體就能看成點(diǎn)電荷。4.注意區(qū)分點(diǎn)電荷與元電荷(1)元電荷是最小的電荷量,其數(shù)值等于一個(gè)電子或一個(gè)質(zhì)子所帶電荷量的絕對(duì)值。(2)點(diǎn)電荷只是不考慮帶電體的大小,形狀及電荷分布狀況,是帶電個(gè)體,其帶電荷量可以很大也可以很小,但它一定是元電荷的整數(shù)倍。【命題方向】下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法正確的是()A.兩個(gè)帶電體無(wú)論多大,只要它們之間的距離遠(yuǎn)大于它們的大小,這兩個(gè)帶電體就可以看作點(diǎn)電荷B.一個(gè)帶電體只要它的體積很小,則在任何情況下,都可以看作點(diǎn)電荷C.一個(gè)體積很大的帶電體,在任何情況下,都不能看作點(diǎn)電荷D.兩個(gè)帶電的金屬小球,不一定能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處理分析:點(diǎn)電荷是靜電學(xué)中的一個(gè)理想模型,當(dāng)帶電體之間的距離遠(yuǎn)大于帶電體本身的尺寸,以至于帶電體本身的大小和形狀對(duì)帶電體間的作用力影響可忽略不計(jì)時(shí),帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。解答:A、能否看成點(diǎn)電荷,要根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)來(lái)確定的,比如,兩個(gè)相距很遠(yuǎn)的帶電體,即使體積很大,在研究它們之間的庫(kù)侖力作用時(shí),只要它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們的大小,這兩個(gè)帶電體就可以看作是點(diǎn)電荷,故A正確;BC、由帶電體看作點(diǎn)電荷的條件,當(dāng)帶電體的形狀對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí),這個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷,帶電體能否看作點(diǎn)電荷是由研究問(wèn)題的性質(zhì)決定,與自身大小、形狀無(wú)具體關(guān)系,故BC錯(cuò)誤;D、兩個(gè)帶電的金屬小球,其大小和形狀對(duì)電荷分布影響不能忽略時(shí),不能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處理,故D正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):如果在研究的問(wèn)題中,帶電體的形狀、大小以及電荷分布可以忽略不計(jì),才可以看成點(diǎn)電荷。本題關(guān)鍵是對(duì)帶電體可看成點(diǎn)電荷條件的理解?!窘忸}思路點(diǎn)撥】帶電體能否看成點(diǎn)電荷可以類(lèi)比質(zhì)點(diǎn),是由所研究的問(wèn)題決定的,同一個(gè)帶電體在某些問(wèn)題里可以看成點(diǎn)電荷,在某些問(wèn)題可能就不能看成點(diǎn)電荷了。5.庫(kù)侖定律的表達(dá)式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容:在真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上.2.表達(dá)式:F=kq1q2r2,式中k表示靜電力常量,k=9.0×109N?3.適用條件:真空中的靜止點(diǎn)電荷.【命題方向】題型一:對(duì)庫(kù)侖定律的理解例1:真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,它們之間靜電力的大小為F.如果保持這兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離不變,而將它們的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的3倍,那么它們之間的靜電力的大小變?yōu)椋ǎ〢.3FB.F3C.F分析:本題比較簡(jiǎn)單,直接利用庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算討論即可.解:距離改變之前:F=k當(dāng)電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的3倍時(shí):F1=聯(lián)立①②可得:F1=9F,故ABC錯(cuò)誤,D正確.故選:D.點(diǎn)評(píng):庫(kù)侖定律應(yīng)用時(shí)涉及的物理量較多,因此理清各個(gè)物理量之間的關(guān)系,可以和萬(wàn)有引力定律進(jìn)行類(lèi)比學(xué)習(xí).題型二:庫(kù)侖定律與力學(xué)的綜合問(wèn)題例2:在一絕緣支架上,固定著一個(gè)帶正電的小球A,A又通過(guò)一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B,B的質(zhì)量為0.1kg,電荷量為19×10﹣6C,如圖所示,將小球B緩緩拉離豎直位置,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí),將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知釋放瞬間繩剛好張緊,但無(wú)張力.g取10m/s(1)小球A的帶電荷量;(2)釋放瞬間小球B的加速度大??;(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力.分析:(1)釋放小球瞬間,對(duì)小球進(jìn)行受力分析,由庫(kù)侖定律與力的合成與分解可以求出小球A的電荷量.(2)對(duì)小球受力分析,由牛頓第二定律可以求出小球的加速度.(3)由動(dòng)能定理求出小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度,然后由牛頓第二定律求出繩子的拉力.解:(1)小球B剛釋放瞬間,速度為零,沿繩子方向上,小球受到的合力為零,則mgcos60°=kqA代入數(shù)值,求得qA=5×10﹣6C;(2)小球所受合力方向與繩子垂直,由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma,a=(3)釋放后小球B做圓周運(yùn)動(dòng),兩球的相對(duì)距離不變,庫(kù)侖力不做功,從釋放小球到小球到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:mg(L﹣Lcos60°)=12mv2﹣小球在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:FT+kqAqB解得:FT=32mg=答:(1)小球A的帶電荷量為5×10﹣6C;(2)釋放瞬間小球B的加速度大小為53m/s2;(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為1.5N.點(diǎn)評(píng):釋放小球瞬間,沿繩子方向小球受力平衡,小球所受合力沿與繩子垂直的方向.【解題方法點(diǎn)撥】1.庫(kù)侖定律適用條件(1)庫(kù)侖定律只適用于真空中的靜止點(diǎn)電荷,但在要求不很精確的情況下,空氣中的點(diǎn)電荷的相互作用也可以應(yīng)用庫(kù)侖定律.(2)當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們本身的尺寸時(shí),可把帶電體看做點(diǎn)電荷.但不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地推論:當(dāng)r→0時(shí),F(xiàn)→∞.其實(shí)在這樣的條件下,兩個(gè)帶電體已經(jīng)不能再看做點(diǎn)電荷了.(3)對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體,可將其視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷,r為兩球心之間的距離.(4)對(duì)兩個(gè)帶電金屬球,要考慮金屬球表面電荷的重新分布.2.應(yīng)用庫(kù)侖定律需要注意的幾個(gè)問(wèn)題(1)庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的靜止點(diǎn)電荷.點(diǎn)電荷是一種理想化模型,當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的自身大小時(shí),可以視其為點(diǎn)電荷而適用庫(kù)侖定律,否則不能適用.(2)庫(kù)侖定律的應(yīng)用方法:庫(kù)侖定律嚴(yán)格地說(shuō)只適用于真空中,在要求不很精確的情況下,空氣可近似當(dāng)作真空來(lái)處理.注意庫(kù)侖力是矢量,計(jì)算庫(kù)侖力可以直接運(yùn)用公式,將電荷量的絕對(duì)值代入公式,根據(jù)同種電荷相斥,異種電荷相吸來(lái)判斷作用力F是引力還是斥力;也可將電荷量帶正、負(fù)號(hào)一起運(yùn)算,根據(jù)結(jié)果的正負(fù),來(lái)判斷作用力是引力還是斥力.(3)三個(gè)點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題:要使三個(gè)自由電荷組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),每個(gè)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等,方向相反,也可以說(shuō)另外兩個(gè)點(diǎn)電荷在該電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為零.3.分析帶電體力學(xué)問(wèn)題的方法與純力學(xué)問(wèn)題的分析方法一樣,要學(xué)會(huì)把電學(xué)問(wèn)題力學(xué)化.分析方法是:(1)確定研究對(duì)象.如果有幾個(gè)帶電體相互作用時(shí),要依據(jù)題意,適當(dāng)選取“整體法”或“隔離法”;(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,多了個(gè)電場(chǎng)力(F=kq1(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,F(xiàn)y=0)或牛頓第二定律方程.6.庫(kù)侖力作用下的受力平衡問(wèn)題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)帶電體在有庫(kù)侖力存在時(shí)的平衡問(wèn)題。注意這個(gè)考點(diǎn)下只針對(duì)點(diǎn)電荷之間的作用力,不含電場(chǎng)類(lèi)問(wèn)題。【命題方向】質(zhì)量、電量分別為m1、m2、q1、q2的兩球,用絕緣絲線懸于同一點(diǎn),靜止后它們恰好位于同一水平面上,細(xì)線與豎直方向夾角分別為α、β,如圖所示則()A、若m1=m2,q1<q2,則α<βB、若m1=m2,q1<q2,則α>βC、若m1>m2,則α<β,與q1、q2是否相等無(wú)關(guān)D、若q1=q2,m1>m2,則α>β分析:對(duì)A、B球受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡和幾何關(guān)系表示出電場(chǎng)力和重力的關(guān)系.根據(jù)電場(chǎng)力和重力的關(guān)系得出兩球質(zhì)量的關(guān)系.解答:設(shè)左邊球?yàn)锳,右邊球?yàn)锽,則對(duì)A、B球受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡和幾何關(guān)系得:設(shè)T為繩的拉力,m1g=Tcosα,m2g=Tcosβ由于F1=F2,即Tsinα=Tsinβ若m1<m2.則有α>β;若m1>m2.則有α<β根據(jù)題意無(wú)法知道帶電量q1、q2的關(guān)系。故選:C。點(diǎn)評(píng):要比較兩球質(zhì)量關(guān)系,我們要通過(guò)電場(chǎng)力把兩重力聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行比較.【解題思路點(diǎn)撥】解這類(lèi)題目就像解決共點(diǎn)力的平衡類(lèi)題目一樣,先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,然后進(jìn)行力的合成與分解,列出平衡表達(dá)式,進(jìn)而求出所需的物理量。7.點(diǎn)電荷與均勻帶電球體(球殼)周?chē)碾妶?chǎng)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷,一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷,在與之相距r處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=2.推導(dǎo)如下:如果以Q為中心作一個(gè)球面,則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。Q為場(chǎng)源電荷電量。F=3.方向:若Q是正電荷,Q和該點(diǎn)的連線指向該點(diǎn);若Q是負(fù)電荷,Q和該點(diǎn)的連線值向Q。3.使用范圍:僅使用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。4.點(diǎn)單荷電場(chǎng)的特點(diǎn):根據(jù)上式可知,如果以電荷量為Q的點(diǎn)電荷為中心作一個(gè)球面,則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。當(dāng)Q為正電荷時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向沿半徑向外(圖甲)﹔當(dāng)Q為負(fù)電荷時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向沿半徑向內(nèi)(圖乙)。即點(diǎn)電荷的電場(chǎng)是以電荷為球心向四周發(fā)散或由四周指向球心的。5.帶電球體(球殼)與點(diǎn)電荷等效:在一個(gè)比較大的帶電體不能看作點(diǎn)電荷的情況下,當(dāng)計(jì)算它的電場(chǎng)時(shí),可以把它分成若干小塊,只要每個(gè)小塊足夠小,就可以看成點(diǎn)電荷,然后用點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的方法計(jì)算整個(gè)帶電體的電場(chǎng)??梢宰C明,一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同(如下圖),即E=式中的r是球心到該點(diǎn)的距離(r>R),Q為整個(gè)球體所帶的電荷量?!久}方向】一點(diǎn)電荷Q=2.0×10﹣8C,在距此點(diǎn)電荷30cm處,該電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度是多大?分析:知道點(diǎn)電荷的電荷量,知道離點(diǎn)電荷的距離,由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可以直接求得結(jié)果.解答:由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQrE=kQr2=9.0×109所以電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度是2000N/C.點(diǎn)評(píng):本題是點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式的直接應(yīng)用,掌握住公式就很簡(jiǎn)單了.【解題思路點(diǎn)撥】1.公式E=kQr2又2.一個(gè)均勻帶電球體(或球殼)在球外某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心,電荷量相字的點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。要注意只局限于球外。3.常見(jiàn)的錯(cuò)誤之一是認(rèn)為以點(diǎn)電荷為球心的球面上各處電場(chǎng)強(qiáng)度相等。錯(cuò)誤的原因在于忽略了電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性。準(zhǔn)確的說(shuō)法是以點(diǎn)電荷為球心的球面上各處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同。4.電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)計(jì)算式的比較表達(dá)式比較E=E=kQE=公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U關(guān)系式適用條件一切電場(chǎng)①真空②點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)比較決定因素由電場(chǎng)本身決定,與q無(wú)關(guān)由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到該點(diǎn)的距離r共同決定由電場(chǎng)本身決定,d是場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離相同點(diǎn)矢量,單位:1N/C=1V/m8.電荷性質(zhì)、電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向的相互判斷【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同,與負(fù)電荷在該點(diǎn)的受力方向相反。2.知道電荷性質(zhì)、電場(chǎng)強(qiáng)度方向、電場(chǎng)力的方向三者中的兩個(gè)就可以推出第三個(gè)。【命題方向】如圖是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線,箭頭方向向右,P點(diǎn)是電場(chǎng)中的一點(diǎn),則()A、P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左B、正點(diǎn)電荷在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向向左C、P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右D、P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右分析:正點(diǎn)電荷在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向向右;電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場(chǎng)力的方向相同,電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向.解答:勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右,所以P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右,正電荷在P點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向水平向右。故C、D正確,A、B錯(cuò)誤。故選:CD。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的,以及知道電場(chǎng)線的特點(diǎn).【解題思路點(diǎn)撥】1.當(dāng)求解電場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題時(shí),首先就要檢查電荷性質(zhì)、電場(chǎng)強(qiáng)度方向、電場(chǎng)力的方向中哪些是可以確定的,從而推出未知量,進(jìn)而求出其他物理量。2.知識(shí)點(diǎn)的延伸:電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電場(chǎng)線的切線方向。9.電場(chǎng)線的定義及基本特征【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:為了形象描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向,在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線,曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,曲線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.2.特點(diǎn):(1)電場(chǎng)線始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)),終于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn));(2)電場(chǎng)線互不相交;(3)電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直;(4)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低;(5)電場(chǎng)線密的地方等差等勢(shì)面密;等差等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)線也密.3.幾種典型的電場(chǎng)線.注意:電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向與該點(diǎn)放不放電荷以及所放電荷的大小和電性無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定.4.等量同種電荷和等量異種電荷的電場(chǎng)(1)等量同種電荷的電場(chǎng)如圖2甲所示①兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)為零,此處無(wú)電場(chǎng)線.②兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O附近電場(chǎng)線非常稀疏,但場(chǎng)強(qiáng)不為零.③從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂面(線)到無(wú)限遠(yuǎn),電場(chǎng)線先變密后變疏,即場(chǎng)強(qiáng)先變大后變?。軆牲c(diǎn)電荷連線中垂線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向和中垂線平行.⑤關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向.(2)等量異種電荷的電場(chǎng)如圖2乙所示.①兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場(chǎng)線方向場(chǎng)強(qiáng)先變小再變大.②兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(線)上,電場(chǎng)線的方向均相同,即場(chǎng)強(qiáng)方向相同,且與中垂面(線)垂直.③關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng)等大同向.【命題方向】本考點(diǎn)主要考查電場(chǎng)線的定義與特點(diǎn)下列關(guān)于電場(chǎng)的論述,正確的是()A、電場(chǎng)線方向就是正檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)方向B、電場(chǎng)線是直線的地方是勻強(qiáng)電場(chǎng)C、只要初速度為零,正電荷必將在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)D、畫(huà)有電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng),未畫(huà)電場(chǎng)線的地方不一定無(wú)電場(chǎng)分析:電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線,電場(chǎng)線的方向起于正電荷,終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.解答:A、電場(chǎng)線的方向與正電荷的運(yùn)動(dòng)方向不一定相同。故A錯(cuò)誤。B、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是間距相等的平行直線,電場(chǎng)線是直線的地方不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)。故B錯(cuò)誤。C、若電場(chǎng)線是曲線,初速度為零的正電荷不一定沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤。D、電場(chǎng)線為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線,畫(huà)電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng),未畫(huà)電場(chǎng)線的地方可能也有電場(chǎng)。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)線的性質(zhì),知道電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線.【解題方法點(diǎn)撥】1.電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系:根據(jù)電場(chǎng)線的定義,一般情況下,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合,只有同時(shí)滿(mǎn)足以下三個(gè)條件時(shí),兩者才會(huì)重合:(1)電場(chǎng)線為直線;(2)電荷初速度為零,或速度方向與電場(chǎng)線平行;(3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(chǎng)線平行.2.關(guān)于電場(chǎng)線的問(wèn)題往往與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行考查,解答這類(lèi)問(wèn)題應(yīng)抓住以下幾個(gè)關(guān)鍵:(1)分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況,特別是速度和加速度如何變化;(2)根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,確定粒子所受電場(chǎng)力的大小方向如何變化;(3)根據(jù)電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,確定場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向如何變化,從而確定電場(chǎng)線的分布規(guī)律.(4)熟悉幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特點(diǎn).10.正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.正、負(fù)點(diǎn)電荷的的電場(chǎng)線呈放射狀,如下圖2.正、負(fù)點(diǎn)電荷的的電場(chǎng)線是

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