2023年江蘇高考 物理大一輪復習 第八章 專題強化十四　電場性質(zhì)的綜合應用課件（64張PPT）

1、第八章靜電場專題強化十四電場性質(zhì)的綜合應用目標要求1.學會處理電場中的功能關系.2.能解決電場中各種圖像問題，理解圖像斜率、面積等表示的物理意義并能解決相關問題.內(nèi)容索引題型一電場中功能關系的綜合問題題型二電場中的圖像問題課時精練題型一電場中功能關系的綜合問題電場中常見的功能關系(1)若只有靜電力做功，電勢能與動能之和保持不變.(2)若只有靜電力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變.(3)除重力之外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化量.(4)所有外力對物體所做的總功等于物體動能的變化量.例1(2022山西師大附中模擬)如圖所示為一勻強電場，某帶電粒子從A點運動到B點，在這一運

2、動過程中克服重力做的功為2.0 J，靜電力做的功為1.5 J.下列說法中正確的是A.粒子帶負電B.粒子在A點的電勢能比在B點少1.5 JC.粒子在A點的動能比在B點少0.5 JD.粒子在A點的機械能比在B點少1.5 J由粒子運動的軌跡可知粒子帶正電，A錯誤；粒子從A到B的過程中靜電力做正功，所以電勢能減小，B錯誤；根據(jù)動能定理得WWGEk0.5 J，所以粒子在A點的動能比在B點多0.5 J，C錯誤；靜電力做正功，機械能增加，所以粒子在A點的機械能比在B點少1.5 J，D正確.例2如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m、電荷量為q的物塊從A點由靜止開始下落，加速度為 ，下落高度H到B

3、點后與一輕彈簧接觸，又下落 h后到達最低點C，整個過程中不計空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點運動到C點過程中，下列說法正確的是例3如圖所示，在豎直平面內(nèi)，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點為AC的中點，C點位于圓周的最低點.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負電小球(可視為質(zhì)點)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)小球滑到C點時的速度大??；答案因為B、C兩點電勢相等，故小球從B到C運動的過程中靜電力做的總功為零.(2)若以

4、C點作為零電勢點，試確定A點的電勢.答案小球從A到C，重力和靜電力均做正功，所以由動能定理有mg3RW電 0，又根據(jù)靜電力做功與電勢能的關系：W電EpAEpCqA(qC).又因為C0，可得A .題型二電場中的圖像問題根據(jù)vt圖像的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，可確定電荷所受靜電力的方向與靜電力的大小變化情況，進而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化.例4(2021江蘇省1月適應性考試11)帶電粒子碰撞實驗中，t0時粒子A靜止，粒子B以一定的初速度向A運動.兩粒子的vt圖像如圖所示.僅考慮靜電力的作用，且A、B未接觸.則A.A粒子質(zhì)量小于B粒子B.兩粒子在t1時刻的電勢能最大C.

5、A在t2時刻的加速度最大D.B在0t3時間內(nèi)動能一直減小考向1電場中的vt圖像兩粒子僅受靜電力作用，則該碰撞過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，由題圖知，0t2時間內(nèi)，由系統(tǒng)動量守恒可知，mBv0mAvA，因v0vA，則mBmA，A錯誤；t1時刻，兩粒子的速度相等，系統(tǒng)損失動能最大，由能量守恒定律可知兩粒子的電勢能最大，B正確；t1時刻，兩粒子距離最近，則兩粒子間的靜電力最大，故此時A的加速度最大，C錯誤；0t2，B的動能減少，t2t3，B的動能增加，D錯誤.1.沿x軸方向電場強度的大小等于x圖線的切線斜率的絕對值，如果圖線是曲線，電場為非勻強電場；如果圖線是傾斜的直線，電場為勻強電場(如圖).切

6、線的斜率為零時沿x軸方向電場強度為零.考向2x圖像(電場方向與x軸平行)2.在x圖像中可以直接判斷各點電勢的高低，并可根據(jù)電勢大小關系確定電場強度的方向，進而可以判斷電荷在電場中的受力方向.(如圖)3.電場中常見的x圖像(1)點電荷的x圖像(取無限遠處電勢為零)，如圖.(2)兩個等量異種點電荷連線上的x圖像，如圖.(3)兩個等量同種點電荷的x圖像，如圖.例5兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的A、B兩點，兩點電荷連線上各點電勢隨坐標x變化的關系圖像如圖所示，其中P點電勢最高，且xAP0，電場強度E沿x軸正方向；Eq2B.B、C間場強方向沿x軸負方向C.C點的電場強度大于A點的電場強度

7、D.將一個負點電荷從B點移到D點，靜電力先做負功后做正功123456789101112由題圖知從O到P電勢能一直減小，試探電荷帶正電，則電勢一直降低，兩個點電荷必定是異種電荷，故A錯誤；123456789101112從B到C，電勢能增加，試探電荷帶正電，則電勢升高，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，B、C間電場強度方向沿x軸負方向，故B正確；根據(jù)Epx圖像的切線斜率表示靜電力，可知C點場強為零，A點的場強不等于零，則A點的場強大于C點的場強，故C錯誤；將一個負點電荷從B點移到D點，電勢先升高后降低，電勢能先減小后增大，靜電力先做正功后做負功，故D錯誤.10.如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是

8、O，最低點是P，直徑MN水平.a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷)，b固定在M點，a從N點由靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零.則小球aA.從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合 力先增大后減小B.從N到P的過程中，速率先減小后增大C.從N到Q的過程中，電勢能一直增加D.從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量123456789101112123456789101112小球a從N點靜止釋放，過P點后到Q點速度為零，整個運動過程只有重力和庫侖力做功，庫侖力方向與小球a速度方向夾角一直大于90，所以庫侖力整個過程做負功.小球a從N到Q的過程中，庫侖力增大，庫

9、侖力與重力的夾角減小，所以它們的合力一直增大，故A錯誤；小球a受力如圖所示，123456789101112在靠近N點的位置，合力與速度夾角小于90，在P點合力與速度夾角大于90，所以小球a從N到P的過程中，速率應先增大后減小，故B錯誤；從N到Q的過程中，庫侖力一直做負功，所以電勢能一直增加，故C正確；根據(jù)能量守恒可知，P到Q的過程中，動能的減少量等于重力勢能和電勢能的增加量之和，故D錯誤.11.(2021山東卷6)如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個頂點上分別固定一個電荷量為q的點電荷；在0 x 區(qū)間，x軸上電勢的變化曲線如圖乙所示.現(xiàn)將一電荷量為Q的點電荷P置于正方形的中心O點，此時每個點電荷

10、所受庫侖力的合力均為零.若將P沿x軸向右略微移動后，由靜止釋放，123456789101112以下判斷正確的是123456789101112對y軸正向的點電荷，由平衡條件可得123456789101112因在0 x 區(qū)間內(nèi)沿x軸正向電勢升高，則場強方向沿x軸負向，則將P沿x軸正向向右略微移動后釋放，P受到向右的庫侖力而向右運動.故選C.12.(2018全國卷21改編)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2 V.一電子經(jīng)過a時的動能為10 eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6 eV.下列說法正確的是A.平面c上的電勢為4 VB.該電子可能到達不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4 eVD.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍123456789101112素養(yǎng)提升練因等勢面間距相等，由UEd得相鄰虛線之間電勢差相等，由a