獨家精品學(xué)案與測評物理人教版靜電場電視能與電勢差市公開課獲獎?wù)n件

1、第六章 靜電場 電勢能與電勢差狀元365答疑網(wǎng)第1頁第1頁第1節(jié) 電場力性質(zhì)描述狀元365答疑網(wǎng)第2頁第2頁例1.（浙江）如圖所表示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q0)相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0輕質(zhì)彈簧絕緣連接.當(dāng)3個小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，每根彈簧長度為l，已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧靜電感應(yīng)，則每根彈簧原長為 ( )A. B. C. D. 狀元365答疑網(wǎng)第3頁第3頁【解析】第三個小球受三個力作用，它們關(guān)系為 ，可得 ，故 .分析1或3受力特點列出平衡方程計算求解【點撥】【答案】C狀元365答疑網(wǎng)第4頁第4頁1. （江蘇）兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q相同金屬小球（均

2、可視為點電荷），固定在相距為r兩處，它們間庫侖力大小為F.兩小球互相接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力大小為 ( )A. B. C. D. 狀元365答疑網(wǎng)第5頁第5頁【答案】C【解析】本題考察庫侖定律及帶電體電量轉(zhuǎn)移問題.接觸前兩個點電荷之間庫侖力大小為 ，兩個相同金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后平分，因此兩球分開后各自帶電為+Q，距離又變?yōu)楸緛?，庫侖力為 ，因此兩球間庫侖力大小為 ，選項C正確.狀元365答疑網(wǎng)第6頁第6頁例2.（中山模擬）如圖所表示，AC、BD為圓兩條互相垂直直徑，圓心為O，將帶有等電荷量q正、負(fù)點電荷放在圓周上，它們位置關(guān)于AC對稱，要使圓心O處

3、電場強度為零，可在圓周上再放置一個適當(dāng)電荷量正點電荷+Q，則該點電荷+Q應(yīng)放在 ( )A. A點 B. B點 C. C點 D. D點狀元365答疑網(wǎng)第7頁第7頁【點撥】【解析】由電場疊加原理和對稱性可知，+q、-q在O點合場強方向應(yīng)沿OD方向，要使O點合場強為零，放上電荷+Q在O點場強方向應(yīng)與+q、-q在O點合場強方向相反，故D正確.【答案】D狀元365答疑網(wǎng)第8頁第8頁2. （上海）兩帶電量分別為q和q點電荷放在x軸上，相距為L，能正確反應(yīng)兩電荷連線上場強大小E與x關(guān)系是 ( )狀元365答疑網(wǎng)第9頁第9頁【解析】由等量異種點電荷電場強度關(guān)系可知，在兩電荷連線中點處電場強度最小，但不是零，從

4、兩點電荷向中點電場強度逐步減小，故A正確.【答案】A狀元365答疑網(wǎng)第10頁第10頁例3.（廈門測試）某靜電場中電場線如圖所表示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖線AB所表示，且由A運動到B，則下列說法正確是 ( )A. 粒子必定帶正電荷B. 粒子在A點加速度不小于它在B點加速度C. 粒子在A點加速度小于它在B點加速度D. 粒子在A點動能小于它在B點動能狀元365答疑網(wǎng)第11頁第11頁【點撥】（1）依據(jù)電場線疏密判斷電場（電場力）強弱.（2）依據(jù)軌跡偏轉(zhuǎn)與切線方向判斷電場力大體方向.【解析】依據(jù)電荷運動軌跡彎曲情況，能夠擬定點電荷受電場力方向沿電場線方向，故此點電荷帶正電，選項A

5、正確.由于電場線越密場強越大，點電荷受電場力就越大，依據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此點電荷在B點加速度大，選項B錯誤，選項C正確.粒子從A點到B點電場力做正功，依據(jù)動能定理可知點電荷在B點動能大，選項D正確. 【答案】ACD狀元365答疑網(wǎng)第12頁第12頁3. 如圖甲所表示，A、B是一條電場線上兩點，若在A 點釋放一初速度為零電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運動到B，其速度隨時間改變規(guī)律如圖乙所表示.設(shè)A、B兩點電場強度分別為EA、EB，電勢分別為 、 ，則 ( )A.EA=EB B.EAEB C. = D. ,故A對.將負(fù)電荷由O點移到P要克服電場力做功,且電場力做負(fù)功,故B

6、錯.依據(jù)U=Ed,O到M平均電場強度不小于M到N平均電場強度,因此有UOMUMN,故C錯.從O點釋放正電荷后,電場力做正功,該粒子將沿y軸做加速直線運動，故D對.狀元365答疑網(wǎng)第19頁第19頁1. （.上海物理）位于A、B處兩個帶有不等量負(fù)電點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所表示，圖中實線表示等勢線，則 ( )A. a點和b點電場強度相同B. 正電荷從c點移到d點，電場力做正功C. 負(fù)電荷從a點移到c點，電場力做正功D. 正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大 狀元365答疑網(wǎng)第20頁第20頁【解析】電場線疏密表示電場強弱，可知A錯誤；正電荷從c點移到d點，電場力做負(fù)功，負(fù)電荷從c點移

7、到a點，電場力做負(fù)功，因此B錯誤，C正確；正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電場力先做正功，后做負(fù)功，D正確.【答案】CD狀元365答疑網(wǎng)第21頁第21頁例2. （廣東理科基礎(chǔ)）如圖所表示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所表示運動軌跡.M和N是軌跡上兩點，其中M點在軌跡最右點.不計重力，下列表述正確是 ( )A. 粒子在M點速率最大B. 粒子所受電場力沿電場方向C. 粒子在電場中加速度不變D. 粒子在電場中電勢能始終在增長狀元365答疑網(wǎng)第22頁第22頁【解析】依據(jù)做曲線運動物體受力特點，合力指向軌跡凹側(cè),因粒子帶負(fù)電，即受到電場力方向與電場線方向相反，B錯誤

8、；從N到M電場力做負(fù)功，減速，電勢能在增長，當(dāng)過M點后電場力做正功電勢能減小，則在M點速度最小，A、D錯誤；在整個過程中只受電場力且是勻強電場，依據(jù)牛頓第二定律加速度不變，C正確.【答案】C依據(jù)軌跡和電場線 判斷電場力方向 電勢能和速度改變【點撥】狀元365答疑網(wǎng)第23頁第23頁2.( .廣東)如圖實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用帶正電粒子運動軌跡，粒子先通過M點，再通過N點，則能夠鑒定 ( )A.M點電勢不小于N點電勢B.M點電勢小于N點電勢C.粒子在M點受到電場力不小于在N點受到電場力D.粒子在M點受到電場力小于在N點受到電場力狀元365答疑網(wǎng)第24頁第24頁【解析】沿著電場線方向電

9、勢減少，A正確.電場線越密場強越大，同一粒子受到電場力越大，D正確.【答案】AD狀元365答疑網(wǎng)第25頁第25頁例3.如圖所表示，a、b、c、d是勻強電場中四個點，它們正好是一個矩形四個頂點，電場線與矩形所在平面平行.已知a點電勢為20 V，b點電勢為24 V，d點電勢為4 V，由此可知c點電勢為 ( )A. 4 V B. 8 V C. 12 V D. 24 V狀元365答疑網(wǎng)第26頁第26頁【解析】連接bd,并將bd五等分，取bd上e點其電勢為20 V，連接ae,則作fc平行于ae，則依據(jù)三角形知識可得f、c點電勢相等，且等于8 V.【答案】B【點撥】在勻強電場中平行等長線段兩端點間電勢差相

10、等.狀元365答疑網(wǎng)第27頁第27頁A. B. ECEBEAC. UABUBC D. UABUBC3. (.江蘇)如圖所表示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中A、B、C三點場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為 、 、 ，AB、BC間電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確是( )狀元365答疑網(wǎng)第28頁第28頁【解析】本題考察靜電場中電場線、等勢面分布知識和規(guī)律.A、B、C三點處于一根電場線上，沿著電場線方向電勢降落，故 ，A正確；由電場線密集程度可看出電場強度大小關(guān)系為ECEBEA，B正確；電場線密集地方電勢降落較快，故UBCUAB，C正確，D錯誤.處理這類問題要在平時

11、注重對電場線與場強、等勢面與場強和電場線關(guān)系掌握，純熟利用常見電場線和等勢面分布規(guī)律.【答案】ABC狀元365答疑網(wǎng)第29頁第29頁【錯解】 ABC例.關(guān)于電場強度與電勢關(guān)系 ( )A. 電場強度大地方電勢一定高B. 電場強度不變電勢也不變C. 電場強度為零處電勢一定為零D. 電場強度方向是電勢減少最快方向狀元365答疑網(wǎng)第30頁第30頁【剖析】電勢是相對參考點來說,只有擬定某一點電勢為零,依據(jù)那一點和某點電勢差才干擬定某點電勢,因此電場強度大小和電勢高下沒有聯(lián)系，可知A、B、C錯誤,選D正確.【答案】D狀元365答疑網(wǎng)第31頁第31頁第3節(jié) 電容器 帶電粒子在電場中運動狀元365答疑網(wǎng)第32

12、頁第32頁例1. （福建）如圖所表示，平行板電容器與電動勢為E直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地.一帶電油滴位于容器中P點且正好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器上極板豎直向上移動一小段距離，則( )A. 帶點油滴將沿豎直方向向上運動B. P點電勢將減少C. 帶電油滴電勢能將減小D. 若電容器電容減小，則極板帶電量將增大狀元365答疑網(wǎng)第33頁第33頁【答案】B與電源相連 電壓U不變 選公式分析帶電量與場強改變 【點撥】【解析】電容器兩端電壓U不變，由公式E= 可知場強變小，電場力變小，帶電油滴將沿豎直方向向下運動，A錯誤； P到下極板距離d不變，而場強E減小，由公式U=Ed知P與負(fù)極板電勢差變

13、小，又由于下極板電勢不變，因此P點電勢變小，B正確；由于電場力向上，而電場方向向下，能夠推斷油滴帶負(fù)電，又油滴向下運動，電場力做負(fù)功，電勢能增大，C錯誤；圖中電容器兩端電壓U不變,電容C減小時，由公式Q=CU可知帶電量減小，D錯誤.狀元365答疑網(wǎng)第34頁第34頁1. （1）例1中在上極板豎直上移過程中，回路中電流是順時針還是逆時針？（2）若例1中電容器充電后與電源斷開，上極板向右移動，板間油滴如何移動？【解析】（1）由于電容器帶電量減小，電容器放電，因此回路中瞬時電流為順時針.（2）電容器帶電量Q不變，正對面積S減小，由公式E 可知板間場強E增長，帶電油滴將沿豎直方向向上運動.狀元365答疑

14、網(wǎng)第35頁第35頁例2.兩個相距為d 平行金屬板,有正對著兩小孔A、B,如圖甲所表示,兩板間加如圖乙所表示交變電場, 一質(zhì)量為m,帶電量為+q粒子, 在t =0時刻在A孔處無初速釋放,試判斷帶電粒子能否穿過B孔？（ t=0時刻A板電勢高）狀元365答疑網(wǎng)第36頁第36頁【點撥】依據(jù)受力情況分段分析粒子運動情況.【解析】前半周期帶電粒子向右勻加速；后半周期向右勻減速；第一個周期末速度恰為零，一個周期內(nèi)始終向右運動，以后不斷重復(fù)第一個周期運動，直到通過B點.綜上可知：能穿過B孔.狀元365答疑網(wǎng)第37頁第37頁2. 在顯像管電子槍中，從火熱金屬絲不斷放出電子進(jìn)入電壓為 U加速電場，設(shè)其初速度為零，

15、經(jīng)加速后形成橫截面積為 S、電流為 I電子束.已知電子電量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為l電子束內(nèi)電子個數(shù)是 ( )A. B. C. D.狀元365答疑網(wǎng)第38頁第38頁【解析】本題考察電流強度概念、電場對電子加速等知識.由題設(shè)模型有 ,電子在電場中加速時有 ,聯(lián)立解得 ，B正確.【答案】B狀元365答疑網(wǎng)第39頁第39頁例3.（上海）如圖所表示為研究電子槍中電子在電場中運動簡化模型示意圖.在xOy平面ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小均為E勻強電場和，兩電場邊界均是邊長為L正方形（不計電子所受重力）.（1）在該區(qū)域AB邊中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域位置.（2）

16、在電場區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點位置坐標(biāo)x、y滿足條件.狀元365答疑網(wǎng)第40頁第40頁【點撥】（1）清楚電子運動三個過程：加速、勻速、偏轉(zhuǎn).（2）把偏轉(zhuǎn)分解為兩個直線運動并討論其分位移.（3）找出運動位移與邊長L關(guān)系.【解析】（1）設(shè)電子質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場中做勻加速直線運動，出區(qū)域時速度為v0，此后在電場中做類平拋運動，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點縱坐標(biāo)為y，有 ， ，解得y= ，因此原假設(shè)成立，即電子離開ABCD區(qū)域位置坐標(biāo)為（-2L， ）.狀元365答疑網(wǎng)第41頁第41頁（2）設(shè)釋放點在電場區(qū)域I中，其坐標(biāo)為（x，y），在

17、電場中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場做類平拋運動，并從D點離開，有 ， ，解得xy= ，即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足條件點即為所求位置.狀元365答疑網(wǎng)第42頁第42頁3. 如圖所表示，帶電粒子以平行于極板速度從左側(cè)中央射入勻強電場（重力不計），粒子恰能從右側(cè)下極板邊沿射出電場，假如粒子動能變?yōu)楸緛?倍，要使它們?nèi)詮臉O板中央射入仍能從下極板邊沿射出，可采用辦法為 ( )A. 將極板長度變?yōu)楸緛?倍B. 將極板間距離變?yōu)楸緛鞢. 將極板間電壓變?yōu)楸緛?倍D. 以上均不對狀元365答疑網(wǎng)第43頁第43頁【解析】設(shè)板長為l，板間距離為d，偏轉(zhuǎn)電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，初動能為Ek，電荷量為q，初速度為v0，則粒子在兩板間加速度 ，粒子在水平方向有l(wèi)=v0t，豎直方向有 ，由以上各式解得 .因此 ，即EkU，Ekl2，Ek .選項C正確.【答案】 C狀元365答疑網(wǎng)第44頁第44頁例.A，B兩塊平行帶電金屬板，A板帶負(fù)電，B板帶正電，并與大地相連接，P為兩板間一點.若將一塊玻璃板插入A，