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文檔簡介
1、-作者xxxx-日期xxxx電場強度知識點總結【精品文檔】1.3 電場強度要點提示 1、電場: (1)存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質電荷間的作用總是通過電場進行的。 電場:只要電荷存在它周圍就存在電場,電場是客觀存在的,它具有力和能的特性。 (2)電場的基本性質 是對放入其中的電荷有力的作用。 能使放入電場中的導體產(chǎn)生靜電感應現(xiàn)象 2、電場強度(E)描述電場力特性的物理量。(矢量) (1)定義:放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度,表示該處電場的強弱 (2)求E的規(guī)律及方法: EF/q(定義 普遍適用)單位是:N/C或V/m; “描述自
2、身的物理量”統(tǒng)統(tǒng)不能說××正比,××反比(下同) E=KQ/r2(導出式,真空中的點電荷,其中Q是產(chǎn)生該電場的場源電荷,q是試探電荷電荷) E=U/d(勻強電場,U為電勢差,d為沿著電場線的距離) 電場的矢量疊加:當存在幾個場源時,某處的合場強=各個場源單獨存在時在此處產(chǎn)生場強的矢量和 (3)方向: 與該點正電荷受力方向相同,與負電荷的受力方向相反; 電場線的切線方向是該點場強的方向; (4)在電場中某一點確定了,則該點場強的大小與方向就是一個定值,與放入的檢驗電荷無關,即使不放入檢驗電荷,該處的場強大小方向仍不變。檢驗電荷q充當“測量工具”的作用某點的
3、E取決于電場本身,(即場源及這點的位置,)與q檢的正負,電何量q檢和受到的電場力F無關. (5)電場強度是矢量,電場強度的合成按照矢量的合成法則(平行四邊形法則和三角形法則) (6)電場強度和電場力是兩個概念,電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關,而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關, 3、電場線: 定義:在電場中為了形象的描繪電場而人為想象出或假想的曲線。電場線實際上并不存但E又是客觀存在的,電場線是人為引入的研究工具。電場線是人為引進的,實際上是不存在的; 法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場或磁場。 (1) 切線方向表示該點場強的方向,也是正電荷的受力方向 (2)靜電場電場
4、線有始有終:始于“+”,終止于“-”或無窮遠,從正電荷出發(fā)到負電荷終止,或從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止,或者從無窮遠處出發(fā)到負電荷終止 (3) 疏密表示該處電場的強弱,也表示該處場強的大小越密,則E越強 (4) 勻強電場的電場線平行且等間距直線表示(平行板電容器間的電場,邊緣除外) (5) 沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場 (6)靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。 (7)電場線不是電荷運動的軌跡也不能確定電荷的速度方向。除非三個條件同時滿足:電場線為直線,v0=0或v0方向與E方向平行。僅受電場力作用??偨Y:1、 電場強度的大小、方向判斷技巧;(1) 電場強度的大小的判斷技巧 用電場
5、線的疏密程度進行判斷,電場線越密集,場強越大,電場線越稀疏,場強越小。 根據(jù)等差等勢面的疏密判定場強大小,等差等勢面密集處場強大,稀疏處場強小。(2) 電場強度方向的判斷技巧 某點正電荷所受電場力的方向,即該點的電場強度方向 電場強度的方向與電場線的切線在同一條直線上并指向電勢降低的方向。 電場強度的方向垂直等勢面并指向電勢降低的方向。2、電場強度的大小計算方法有三種;且用矢量疊加法求解。 4、熟記幾種典型電場的電場線特點:(重點)看課本上圖 (1)孤立點電荷周圍的電場; (2)等量異種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點); (3)等量同種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點); (4)
6、勻強電場; (5)點電荷與帶電平板;(6)具有某種對稱性的電場;分析:以上四種電荷在不同點的電場強度的大小以及方向?(尤其分析好等量異種電荷以及等量同種電荷水平和垂直方向的電場強度變化情況)等量同種電荷形成的電場:(1)兩種電荷的連線上;不管是等量同種正電荷還是負電荷,中點O處場強始終為零(2)兩電荷連線的中垂線上;不管是等量同種正電荷還是負電荷,從中點O處沿中垂面(中垂線)到無窮遠處,場強先變大后變小。(3)關于O點對稱的兩點場強大小相等,方向相反,電勢相等。等量異種電荷形成的電場;(1) 兩電荷的連線上,各點的電場強度方向從正電荷指向負電荷,沿電場線方向場強先變小后變大,從正電荷到負電荷電
7、勢逐漸降低。(2)兩電荷連線的中垂線上:場強方向相同,且與中垂線垂直,由中點O點到無窮遠處,場強一直變小,各點電勢相等。(3)在中垂線上關于中點O對稱的兩點場強等大同向。典例分析 1、(對電場強度的理解)在真空中O點放一個試探電荷,直線MN通過O點,OM的距離r=30cm,M點放一個試探電荷,如圖1所示,求: 圖 1 (1)q在M點受到的作用力 (2)M點場強 (3)拿走q后M點場強 (4)M、N兩點的場強哪點大 (5)如果把Q換成電荷量為的點電荷,情況又如何?;圖 2 2、(與的區(qū)別與應用)如圖2所示是表示在一個電場中a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時測得的檢驗電荷的電荷量跟它所受電場力的
8、函數(shù)關系圖像,那么下列敘述正確的是( ) A這個電場是勻強電場 Ba、b、c、d四點的場強大小關系是 C a、b、c、d四點的場強大小關系是 D 無法確定這四個點的場強大小關系答案:B圖 3 3、(電場強度的疊加)如圖3所示,真空中帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A、B相距r。求: (1)兩點電荷連線的中點O的場強大小和方向;(2)在兩電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的點的場強大小和方向。; 圖 4 4、(對電場線的理解)如圖4所示是某靜電場的一部分電場線的分布情況,下列說法正確的是( ) A這個電場可能是負點電荷的電場 BA點的場強大于B點的場強 CA、B兩點的場強方向不相同 D負電荷
9、在B點處受到的電場力的方向沿B點切線方向答案:BC圖 5 5、(利用電場線判斷帶電粒子的運動情況)某靜電場在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖5中的虛線所示。由M運動到N,以下說法正確的是( ) A粒子必定帶正電 B粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度 C粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度 D粒子在M點的動能小于它在N點的動能答案:ACD 圖 6 6、(利用電場線分析電場強度和電場力的問題)如圖所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由勻速飛過,電子的重力不計,則電子所受另一個力的大小和方向的變化情況是( ) A先變大后變小,方向水平向左 B先變大后變小,方向水平向右 C先變小后變大,方向水
10、平向左 D先變小后變大,方向水平向右答案:B 7、(特殊思維在求解電場強度中的應用)如圖7所示,用金屬絲彎成半徑為r=1.0m的圓弧,但在A、B之間留有寬度為d=2cm的間隙,且d遠遠小于r。將電荷量為的正 圖 7電荷均勻分布于金屬絲上,求圓心處的電場強度()圖 8 8、(靜電場中的力學綜合問題)豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場。其電場強度為E,在該勻強電場中,用絲線懸掛質量為m的小球帶電小球,絲線跟豎直方向成角時小球恰好平衡,如圖8所示,問: (1)小球帶電荷量是多少? (2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間?(1) (2) 9、(等效力場及其應用)在水平向右的勻強電場中,有
11、一質量為m、帶正電的小球,用長圖 9為l的絕緣細線懸掛于O點,當小球靜止時細線與豎直方向的夾角為,如圖9所示?,F(xiàn)用力打擊小球,使小球恰能在豎直面內(nèi)做圓周運動,試問: (1)小球做圓周運動的過程中,在哪點速度最?。孔钚∷俣仁嵌嗌?? (2)小球在哪點速度最大?最大為多少?(1)A點 (2)B點 基礎強化 1、下列說法正確的是: ( ) A根據(jù)EF/q,可知,電場中某點的場強與電場力成正比 B根據(jù)EkQ/r2 ,可知電場中某點的場強與形成電場的點電荷的電荷量成正比 C根據(jù)場強的疊加原理,可知合電場的場強一定大于分電場的場強A、 D電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡 B、 答案:B 2、下列關于點電荷
12、的場強公式的說法中,正確的是:( ) A在點電荷Q的電場中,某點的場強大小與Q成正比,與r2成反比A、 BQ是產(chǎn)生電場的電荷,r是場強為E的點到Q的距離 C點電荷Q產(chǎn)生的電場中,各點的場強方向一定都指向點電荷QB、 D點電荷Q產(chǎn)生的電場中,各點的場強方向一定都背向點電荷Q答案:AB圖10 3、如圖10所示,在a、b兩點固定著兩個帶等量異種性質電的點電荷,c、d兩點將a、b兩點的連線三等分,則:( ) Ac、d兩點處的場強大小相等 Bc、d兩點處的場強大小不相等 C從c點到d點場強先變大后變小 D從c點到d點場強先變小后變大答案:AD 4、下列關于電場線的說法中,正確的是:( ) A電場線是電場
13、中實際存在的線 B電場中的任意兩條電場線都不可能相交 C順著電場線的方向,電場強度一定越來越大圖 11 D順著電場線的方向,電場強度一定越來越小答案:B 5、某電場區(qū)域的電場線如圖11所示,a、b是其中一條電場線上的兩點,下列說法中正確的是:( ) Aa點的場強方向一定沿著過a點的電場線向右 Ba點的場強一定大于b點的場強 C正電荷在a點受到的電場力一定大于它在b點受到的電場力 D負電荷在a點受到的電場力一定小于它在b點受到的電場力答案:ABC 6、下列各圖中所畫的電場線,正確的是:( ) (1) (2) (3) (4) A(1)(2)和(4) B只有(4) C只有(3) D(2)和(3)答案
14、;B 7、一帶電粒子從電場中的A點運動到B點,軌跡如圖中虛線所示,不計粒子所受的重力則:( ) A粒子帶正電 B粒子的加速度逐漸減小 CA點的場強大于B點的場強 D粒子的速度不斷減小答案:BCD· 8、如圖13所示,電場中的一條電場線,則下列說法正確的是:( )圖13 A這個電場一定是勻強電場 BA、B兩點的場強有可能相等 CA點的場強一定大于B點的場強 圖14 DA點的場強可能小于B點的場強 答案:BD 9、如圖14所示,在等量異種電荷連線的中垂線上取A、B、C、D四點,B、D兩點關于O點對稱,則關于各點場強的關系,下列說法中正確的是:( ) AEA>EB ,EBED BEA
15、<EB ,EA<EC CEA<EB <EC ,EBED D可能EAEC < EB ,EBED 答案:BC圖 15 10、如圖15所示中質量為m的帶電小球用絕緣線懸掛于O點,并處在水平向左的勻強電場中,場強為E,球靜止時絲線與垂直夾角為,求:小球帶何種電荷,電量是多少?若燒斷絲線,則小球將作什么運動?(設電場范圍足夠大)q=是正電荷能力提高圖16 1、某帶電粒子只在電場力作用下運動,電場線及粒子經(jīng)A點運動到B點的軌跡如圖16所示,則由圖可知:( ) A運動粒子帶負電荷 B運動粒子帶正電荷 C粒子在A點時的加速度小于它在B點時的加速度 D粒子在A點時的加速度大于它在B
16、點時的加速度答案:BC圖 17 2、如圖17所示,圖中質量分別為m、2m、3m的三個小球A、B、C,其中B球帶的電荷量為Q,A、C不帶電。絕緣細線將它們相連,并把它們放在方向豎直向下,場強為E的勻強電場中,當將A拴住,三個小球均處于靜止狀態(tài)時,A、B間的細線張力為 ;當將A球靜止釋放,則在釋放A球的瞬間A、B球間的張力為 。 5mg+EQ QE/3 (先分析ABC,發(fā)現(xiàn)BC間不受力,再將AB作為一個整體受力分析加速度,從而分析AB間的張力。 圖 183、如圖18所示,電荷均勻分布在帶電圓環(huán)上,總的電荷量為Q,在圓環(huán)的軸上距圓環(huán)圓心L處放有一點電荷q,已知圓環(huán)半徑為R,此時圓環(huán)對點電荷q的作用力
17、大小為多少?方向怎樣?、圖19 4、如圖19所示,用三根長均為L的絕緣絲線懸掛兩個質量均為m,帶電量分別為q和q的小球,若加一個水平向左的勻強電場,使絲線都被拉緊且處于平衡狀態(tài),則所加電場的場強E的大小應滿足什么條件?E×10-10C,而帶電的性質不同,A為正、B為負,兩者相距80cm,P點與A、B等距離,均為50cm,圖 20試確定P點的場強大小和方向?試求P點處的場強和A、B連線中點O處的場強之比?(23.04N/C ;真題演練 1、(09·上海物理·3)兩帶電量分別為q和q的點電荷放在x軸上,相距為L,能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關系的是圖 ( )答
18、案:A 2、(10·全國·7)一帶負電荷的質點,在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c,已知質點的速率是遞減的。關于b點電場強度E的方向,下列圖示中可能正確的是( ) 答案:D要點提示 1、電場力做功的特點: (1)靜電力的功 (與重力做功類比) W=F· S=qES,S應是沿電場線方向的位移,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關,但與電荷經(jīng)過的路徑無關。 2、電勢能E (1)概念:由電荷及電荷在電場中的相對位置決定的能量,叫電荷的電勢能。 (2)電勢能具有相對性,與零參考點的選取有關(通常選地面或遠為電勢能零點)(3)電場力的做功與電勢能的關系:電場力做正
19、功,電勢能減少;電場力做負功,電勢能增加;電場力對電荷做功的多少等于電荷電勢能的變化量。根據(jù)功能關系可以用電場力做的功量度電荷電勢能的變化。 特別指出:電勢能實際應用不大,常實際應用的是電勢能的變化。 電荷在電場中某點的電勢能=把電荷從此點移到電勢能零處電場力所做的功。 3、電勢(是指某點的)描述電場能性質的物理量。 必須先選一個零勢點,(具有相對性)相對零勢點而言,常選無窮遠或大地作為零電勢。 正點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為正,負點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為負。 (1)定義:某點相對零電勢的電勢差叫做該點的電勢,是標量 (2)在數(shù)值上=單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功. 特點
20、: (1) 標量:有正負,無方向,只表示相對零勢點比較的結果。 (2) 電場中某點的電勢由電場本身因素決定,與檢驗電荷無關。與零勢點的選取有關。 (3) 沿電場線方向電勢降低,逆電場線方向電勢增加(但場強不一定減?。?。沿E方向電勢降得最快。 (4) 當存在幾個場源時,某處合電場的電勢等于各個場源在此處產(chǎn)生電勢代數(shù)和的疊加。(5)電勢與電場強度的大小沒有必然的聯(lián)系。電場中某點的場強為零,該點的電勢不一定為零。電場中某點的電勢為零,場強不一定為零。(6)在勻強電場中有 (d為AB兩點沿電場線方向的距離) 電勢高低的判斷方法:電場中某點的電勢的高低、正負與電場中零點的選取有關。電勢是相對量,若取無限
21、遠處為零電勢點,則正電荷形成的電場中各點的電勢能為正負電荷形成的電場中各點的電勢。 (1)根據(jù)電場線的方向判斷 ;沿著電場線方向電勢逐漸降低; (2)根據(jù)電場力對電荷做功和電勢能變化情況判斷;正電荷在電場力作用下,由高電勢向低電勢移動,電勢降低,電勢能降低。負電荷在電場力作用下,由低電勢向高電勢移動;電勢增加,電勢能增高。(電荷初始沒有速度) (3)根據(jù)Uab= 進行判斷, 點評:類似于重力場中的高度某點相對參考面的高度差為該點的高度 4、等勢面:電場中電勢相等的點構成的面 (1)在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力不做功,等勢面一定與電場線垂直。 (2)勻強電場中的等勢面是與電場線垂直的
22、一族平面。 (3)、等量異種電荷與等量同種電荷的等勢線分布 5、電勢能、電勢的大小、正負的判斷方法: (1)根據(jù)場源電荷判斷:離場源正電荷越近電勢越高,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能越大(或越?。x場源負電荷越近電勢越低,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能越小(或越大) (2)根據(jù)電場線判斷:順著電場線的方向電勢降低,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能減少(或增加),逆著電場線的方向電勢升高,檢驗正電荷(或負電荷)的電勢能增加(或減少)。 (3)根據(jù)檢驗電荷判斷:電場力對正電荷做正功時,正電荷由高電勢(或電勢能大)的點移向低電勢(或電勢能?。┑狞c,電場力對負電荷做正功時,負電荷由低電勢(或電勢能大)
23、的點移向高電勢(或電勢能?。┑狞c典例分析圖2 1、(靜電力做功的特點)如圖1所示,在場強為E的勻強電場中有相距為l的A、B兩點,連線AB與電場線的夾角為,將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點,若沿直線AB移動該圖1電荷,電場力做的功 ;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功 ;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功 。由此可知,電荷在電場中移動時,電場力做功的特點是 。() 2、(電場力做功與電勢能變化的關系)一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖2中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計空氣阻力,則此帶電油滴從A運動到B的過程中,能量變化情況為( ) A動能減小 B電勢能增加 C動能和電勢能之和
24、減小 D重力勢能和電勢能之和增加答案:C圖 33、(電勢高低的判斷)如圖3所示,電子在一條電場線上從a點運動到b點,電勢能增加,試判斷a、b兩點電勢高低。(>)圖 4 4、(電場強度和電勢的區(qū)別與聯(lián)系)如圖4所示,P、Q是等量的正點電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用、和、分別表示A、B兩點的電場強度和電勢( ) AEA一定大于EB,A一定大于B BEA不一定大于EB,A一定大 于B CEA一定大于EB,A不一定大于B DEA不一定大于EB,A不一定大于B答案:B圖 55、(等勢面的特點與應用)如圖5所示,虛線圓是某靜電場中的等勢面,其電勢分別為、和。一
25、帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如圖實線KLMN所示,由圖可知( ) A在粒子從K到L的過程中,電場力做負功,電勢能增加 B在粒子從L到M的過程中,電場力做負功,電勢能增加 C在粒子從K到L的過程中,電勢能增加,動能減少 D在粒子從L到M的過程中,動能減少,電勢能增加。 6、(用等量電荷連線及中垂面上的電場特點解題)如圖6所示,a、b帶等量異種電荷,MN為ab連線的中垂線?,F(xiàn)有一個帶電粒子從M點以一定初速度v0射如,開始時一段軌跡如圖中實線所示,不考慮粒子重力,則在飛越該電場的整個過程中( )圖 6 A該粒子帶負電 B該粒子的動能先增加,后減少 C該粒子的電勢能先減少,后增加 D該粒子運動到
26、無窮遠處后,速度的大小一定仍為v0 7、(電勢、電勢能的計算和比較)如果把的電荷從無窮遠移到電場中的A點,需要克服電場力做功,那么: (1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少? (2)q在未移入電場前A點的電勢是多少?( ;) 8、(力電綜合問題的分析)如圖7所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細直桿MN,豎直固定在場強為、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固定一個帶電小球A,電荷量;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量,質量?,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動。問:(靜電力常量k109N·m2/C2,取g=10m/s2) 圖 7 (1
27、)小球B開始運動時的加速度為多大? (2)小球B的速度最大時,距M端的高度為多大?(3)小球B從N端運動到距M端高度時,速度。求此過程中小球B的電勢能改變了多少?(;)基礎強化 1、下列說法正確的是 ( ) A在電場中順著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少 B在電場中逆著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少 C在電場中順著電場線移動正電荷,電場力做正功,電荷電勢能減少 D在電場中逆著電場線移動負電荷,電場力做負功,電荷電勢能增加 圖 8 2、如圖8所示,A、B、C為電場中同一電場線上的三點,設電荷在電場中只受電場力作用,則下列說法正確的是 ( ) A若在B點無初速釋放正電荷,電荷
28、向C運動,電勢能減小 B若在B點無初速釋放正電荷,電荷向C運動,電勢能增大 C若在B點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能增大 D若在B點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能減小 圖9 3、圖9表示等量異種電荷P和Q形成的電場內(nèi)的一簇等勢面,求(1)P、Q各帶何種電荷?(2)把q=107C的正點電荷從A移到B,電場力做多少功?(3)把q從B移到C電場力做多少功?(4)把q從C移到A電場力做多少功?(5)q從A出發(fā)經(jīng)過B和C回到A的過程中電場力對電荷做的總功為多少? 圖10 4、如圖10,在點電荷Q電場中,以Q為球心的同一球面上有A、B、C三點,把正檢驗電荷從球內(nèi)P點移到A、B、C各點時電場
29、力作功WPA、WPB、WPC的大小關系為_(=) 圖 11 5、如圖11,a、b、c、d為某電場中的等勢面,一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動由圖可知,四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是_,帶電粒子在M、N兩點中,電勢能較大的是_點(UaUbUcUd, N) 6、如圖12,絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E在與環(huán)心等高處放有一質量為m、帶電q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下述說法正確的是( ) A小球在運動過程中機械能守恒 圖12 B小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大 C小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為(mgEq) D小球經(jīng)過環(huán)的最低
30、點時對軌道壓力為3(mgqE) 7、若帶正電的小球只受電場力的作用,則它在任意一段時間內(nèi)( ) A一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動 B一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動 C不一定沿電場線運動,但一定由高電勢向低電勢運動 D不一定沿電場線運動,也不一定由高電勢向低電勢運動 8、在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是( ) A電場強度大的地方電勢一定高 B電勢為零的地方場強也一定為零 C場強為零的地方電勢也一定為零 D場強大小相同的點電勢不一定相同圖139、如圖13所示,某區(qū)域電場線左右對稱分布,M、N為對稱線上的兩點。下列說法正確的是( ) AM點電勢一定高于N點電勢 BM點場強一定大于N點
31、場強 C正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能 D將電子從M點移動到N點,電場力做正功 圖 1410、某靜電場的電場線分布如圖所示,圖14中P、Q兩點的電場強度的大小分別為、,電勢分別為和,則( ) A, B, C, D, 圖 15能力提高 1、如圖15所示,帶正電的點電荷固定于點Q,電子在庫倫力作用下,做以Q為焦點的橢圓運動,M、P、N為橢圓上的三點,P點是軌道上離Q最近的點,電子從M經(jīng)P到達N的過程中( ) A速率先增大后減小 B速率先減小后增大 C電勢能先減小后增大 D電勢能先增大后減小 圖 16 2、某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點,電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖1
32、6所示,可以判定( ) A粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度 B粒子在A點的動能小于它在B點的動能 C粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能 D電場中A點的電勢低于B點的電勢 3、如圖17所示,a、b和c分別表示點電荷的電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為6V、4V和1.5V。一質子()從等勢面a上某處由靜止釋放,僅受電場力作用而運動,已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v,則對質子的運動有下列判斷,正確的是( ) A質子從a等勢面運動到c B質子從a等勢面運動到c等勢面動能減少 C質子經(jīng)過等勢面c D質子經(jīng)過等勢面cO 圖18 4、在空間中的A、B兩點固定著一對等量同種電荷,如圖18所示。有一帶
33、正電微粒在它們產(chǎn)生的電場中運動,設帶電微粒的運動過程中只受電場力的作用,則帶電微粒所做的運動可能是( ) A勻變速直線運動 B勻速圓周運動 C拋物線運動 D機械振動 5、將帶電荷量為的負電荷從電場中的A點移到B點,克服電場力做功為,再從B移到C點,電場力做功為,則 (1)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中,電勢能共改變了多少? (2)若規(guī)定A點電勢為零,則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少? (3)若規(guī)定B點電勢為零,則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少?(1)(2) (3) 圖19真題演練 1、(09·安徽·5)在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形abcd,頂點a、c
34、處分別固定一個正點電荷,電荷量相等,如圖19所示。若將一個帶負電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中 ( ) A先作勻加速運動,后作勻減速運動 B先從高電勢到低電勢,后從低電勢到高電勢 C電勢能與機械能之和先增大,后減小 D電勢能先減小,后增大 圖 20 2、(11·全國·8)一粒子從A點射入電場中,從B點射出,電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖20所示,圖中左側前三個等勢面彼此平行,不計粒子的重力。下列說法正確的是( ) A粒子帶負電荷 B粒子的加速度先不變,后變小 C粒子的速度不斷增大 D粒子的電勢能先減小,后增大典例分析圖
35、2 1、(靜電力做功的特點)如圖1所示,在場強為E的勻強電場中有相距為l的A、B兩點,連線AB與電場線的夾角為,將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點,若沿直線AB移動該圖1電荷,電場力做的功 ;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功 ;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功 。由此可知,電荷在電場中移動時,電場力做功的特點是 。() 2、(電場力做功與電勢能變化的關系)一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖2中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計空氣阻力,則此帶電油滴從A運動到B的過程中,能量變化情況為( ) A動能減小 B電勢能增加 圖 3 C動能和電勢能之和減小 D重力勢能和電勢能之和增加3
36、、(電勢高低的判斷)如圖3所示,電子在一條電場線上從a點運動到b點,電勢能增加,試判斷a、b兩點電勢高低。(>)圖 4 4、(電場強度和電勢的區(qū)別與聯(lián)系)如圖4所示,P、Q是等量的正點電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用、和、分別表示A、B兩點的電場強度和電勢( ) AEA一定大于EB,A一定大于B BEA不一定大于EB,A一定大于B CEA一定大于EB,A不一定大于B DEA不一定大于EB,A不一定大于B圖 55、(等勢面的特點與應用)如圖5所示,虛線圓是某靜電場中的等勢面,其電勢分別為、和。一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如圖實線KLMN所示,由
37、圖可知( ) A在粒子從K到L的過程中,電場力做負功,電勢能增加 B在粒子從L到M的過程中,電場力做負功,電勢能增加 C在粒子從K到L的過程中,電勢能增加,動能減少 D在粒子從L到M的過程中,動能減少,電勢能增加。 6、(用等量電荷連線及中垂面上的電場特點解題)如圖6所示,a、b帶等量異種電荷,MN為ab連線的中垂線。現(xiàn)有一個帶電粒子從M點以一定初速度v0射如,開始時一段軌跡如圖中實線所示,不考慮粒子重力,則在飛越該電場的整個過程中( )圖 6 A該粒子帶負電 B該粒子的動能先增加,后減少 C該粒子的電勢能先減少,后增加 D該粒子運動到無窮遠處后,速度的大小一定仍為v0 7、(電勢、電勢能的計
38、算和比較)如果把的電荷從無窮遠移到電場中的A點,需要克服電場力做功,那么: (1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少? (2)q在未移入電場前A點的電勢是多少?( ;) 圖 7 8、(力電綜合問題的分析)如圖7所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細直桿MN,豎直固定在場強為、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固定一個帶電小球A,電荷量;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量,質量?,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動。問:(靜電力常量k109N·m2/C2,取g=10m/s2) (1)小球B開始運動時的加速度為多大? (2)小球B的速度最大
39、時,距M端的高度為多大?(3)小球B從N端運動到距M端高度時,速度。求此過程中小球B的電勢能改變了多少?(;)基礎強化 1、下列說法正確的是 ( ) A在電場中順著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少 B在電場中逆著電場線移動電荷,電場力做功,電荷電勢能減少 C在電場中順著電場線移動正電荷,電場力做正功,電荷電勢能減少 D在電場中逆著電場線移動負電荷,電場力做負功,電荷電勢能增加 圖 8 2、如圖8所示,A、B、C為電場中同一電場線上的三點,設電荷在電場中只受電場力作用,則下列說法正確的是 ( ) A若在B點無初速釋放正電荷,電荷向C運動,電勢能減小 B若在B點無初速釋放正電荷,電荷向C
40、運動,電勢能增大 C若在B點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能增大 D若在B點無初速釋放負電荷,電荷向A運動,電勢能減小 圖9 3、圖9表示等量異種電荷P和Q形成的電場內(nèi)的一簇等勢面,求(1)P、Q各帶何種電荷?(2)把q=107C的正點電荷從A移到B,電場力做多少功?(3)把q從B移到C電場力做多少功?(4)把q從C移到A電場力做多少功?(5)q從A出發(fā)經(jīng)過B和C回到A的過程中電場力對電荷做的總功為多少? 圖10 4、如圖10,在點電荷Q電場中,以Q為球心的同一球面上有A、B、C三點,把正檢驗電荷從球內(nèi)P點移到A、B、C各點時電場力作功WPA、WPB、WPC的大小關系為_(=) 圖 11
41、 5、如圖11,a、b、c、d為某電場中的等勢面,一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動由圖可知,四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是_,帶電粒子在M、N兩點中,電勢能較大的是_點(UaUbUcUd, N) 6、如圖12,絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E在與環(huán)心等高處放有一質量為m、帶電q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下述說法正確的是( ) A小球在運動過程中機械能守恒 圖12 B小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大 C小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為(mgEq) D小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mgqE) 7、若帶正電的小球只受電場力的作用,則它在任意一段時間內(nèi)( ) A一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動 B一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動 C不一定沿電場線運動,但一定由高電勢向低電勢運動 D不一定沿電場線運動,也不一定由高
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