10-6-專題一：-電場能的性質(課中練習)

.6專題一:電場能的性質課中練一、電場線、等勢面、運動軌跡的綜合問題【課堂引入】電場線、等勢面、運動軌跡的綜合問題【例題】1.如圖所示，實線是勻強電場的電場線，帶電粒子q1、q2分別從A、C兩點以初速度v垂直射入電場，其運動軌跡分別是圖中的ABC、CDA.已知q1帶正電，不計粒子重力和阻力．則下列說法中正確的是（）A.q2也帶正電B.A點的電勢低于C點的電勢C.電場力對q1做正功，對q2做負功D.q1、q2的電勢能均減小【課堂練習】2.如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設M點和N點的電勢分別為，粒子在M和N時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為．下列判斷正確的是（）A. B.C. D.3.如圖所示，虛線A、B、C表示某電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，一電子從右側垂直等勢面A向左進入電場，運動軌跡與等勢面分別交于a、b、c三點，則可以判斷（）A.三個等勢面的電勢大小為φA>φB>φCB.三個等勢面的電勢大小為φC>φB>φAC.電子由a到c電勢能不斷減小D.電子由a到c動能不斷減小二、電場中的功能關系【課堂引入】電場中的功能關系【例題】4.如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點，固定電荷量為＋Q的點電荷．一質量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質點），從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當運動到P點正下方B點時速度為v。已知點電荷＋Q產生的電場在A點的電勢為φ（取無窮遠處電勢為零），PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：（1）物塊在A點時受到軌道支持力的大??；（2）點電荷＋Q產生的電場在B點的電勢?！菊n堂練習】5.如圖所示，在豎直平面內，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B為AC的中點，C點位于圓周的最低點?，F有一質量為m、電荷量為?q、套在桿上的帶電小球從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點距過C點的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點時的速度大小為，求：(1)小球滑至C點時的速度的大??；(2)若以C點作為零電勢點，試確定A點的電勢。6.如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為+q的點電荷固定在A點．先將一電荷量也為+q的點電荷Q1從無窮遠處（電勢為0）移到C點，此過程中，電場力做功為-W。再將Q1從C點沿CB移到B點并固定。最后將一電荷量為-2q的點電荷Q2從無窮遠處移到C點。下列說法正確的有（）A.Q1移入之前，C點的電勢為B.Q1從C點移到B點的過程中，所受電場力做的功為0C.Q2從無窮遠處移到C點的過程中，所受電場力做的功為2WD.Q2在移到C點后的電勢能為-4W【課堂引入】φ－x圖像和E－x圖像【例題】7.空間某一靜電場的電勢φ在x軸上的分布如圖所示，x軸上兩點B、C的電場強度在x軸方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說法中正確的有（）A.EBx的大小大于ECx的大小B.EBx的方向沿x軸正方向C.電荷在O點受到的電場力在x軸方向上的分量最大D.負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功后做負功8.靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示，x軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷（）A.在和處電勢能相等B.由運動到的過程中電勢能增大C.由運動到的過程中電場力先增大后減小D.由運動到的過程中電場力先減小后增大【課堂練習】9.兩個點電荷和固定在軸上O、D兩點，兩者之間連線上各點電勢高低如圖中曲線所示（），取無窮遠處電勢為零，由圖可知（）A.B點電場強度為零B.為負電荷，為正電荷C.電量一定大于電量D.將電子沿軸從A點移到C點，電場力一直做正功

參考答案1.D【詳解】A．A帶正電，正電荷受到靜電力的方向與電場線的方向一致，且指向運動軌跡的內側，所以可以判斷電場線的方向應該是水平向右，根據軌跡可以判斷q2受到的電場力的方向水平向左，所以q2帶負電，故A錯誤；B．電場線的方向水平向右，沿著電場線電勢在降低，所以A點的電勢高于C點的電勢，故B錯誤；CD．結合受力和運動軌跡可知電場力對q1和q2都做正功，所以電勢能都減小，故C錯誤；D正確．2.D【詳解】試題分析：將粒子的運動分情況討論：從M運動到N；從N運動到M，根據電場的性質依次判斷；電場線越密，電場強度越大，同一個粒子受到的電場力越大，根據牛頓第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子從M運動到N點，則根據帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做負功，電勢能增大，動能減小，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；若粒子從N運動到M，則根據帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做正功，電勢能減小，動能增大，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；綜上所述，D正確；3.AD【詳解】AB．由于曲線運動的物體受力方向指向凹側，可知電子受力向右，而電子受力的方向與電場線方向相反，因此電場線如圖所示沿著電場線電降低，從而三個等勢面的電勢大小為φA>φB>φC，故A正確，B錯誤；CD．由a到c的過程中，電場力做負功，電勢能增加，動能減小，故C錯誤，D正確。故選AD。4.【答案】（1）；（2）【詳解】（1）物體受到點電荷的庫侖力由幾何關系可知設物體在A點時受到軌道的支持力大小為N，由平衡條件有解得（2）設點電荷產生的電場在B點的電勢為，由動能定理有：解得5.【答案】(1)；(2)【詳解】(1)B、C兩點到點電荷的距離相等，則：對帶電小球從B到C過程應用動能定理得：解得：(2)對帶電小球從A到C過程應用動能定理得：可得：若以C點作為零電勢點，則：解得：6.ABD【詳解】A.由題意可知，C點的電勢為故A正確；B.由于B、C兩點到A點()的距離相等，所以B、C兩點的電勢相等，所以從C點移到B點的過程中，電場力先做負功再做正功，總功為0，故B正確；C.由于B、C兩點的電勢相等，所以當在B點固定后，C點的電勢為,所以從無窮遠移到C點過程中，電場力做功為：故C錯誤；D.由于C點的電勢為，所以電勢能為故D正確．7.AD【詳解】A．在φ－x圖像中，圖線的斜率大小表示場強大小，可見EBx＞ECxA正確；BD．沿電場方向電勢降低，在O點左側，Ex的方向沿x軸負方向，在O點右側，Ex的方向沿x軸正方向，負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功后做負功，B錯誤，D正確；C．同理可知O點場強在x軸方向上的分量最小，電荷在該點受到的電場力在x軸方向上的分量最小，C錯誤。故選AD。8.BC【詳解】A．由圖像可知，在0～x1之間，電場強度E是正的，是沿x軸正方向的；在x1～x4之間，電場強度E是負的，是沿x軸負方向的，故由x2到x4是逆著電場線的方向，所以x4處的電勢要大于x2處的電勢，選項A錯誤；B．由x1運動到x3的過程中，是逆著電場線方向的，所以電勢能增大，選項B正確；CD．由x1運動到x4的過程中，x3處的電場強度的大小是最大的，故電荷在該點受到的電場力也應該是最大的，故電場力是先增大后減小，選項C正確，D錯誤．9.BCD【詳解】A．由圖象的斜率看出，B處的電場強度不為零，A錯誤；B