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文檔簡介
解密08帝電場
等導(dǎo)航史事
核心考點(diǎn)考綱要求
物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒I
靜電現(xiàn)象的解釋I
點(diǎn)電荷I
庫侖定律11
靜電場I
電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)II
電場線1
電勢能、電勢1
電勢差I(lǐng)I
勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系II
帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)II
示波管1
聾網(wǎng)珞知敘學(xué)
正、負(fù)電荷
電荷<點(diǎn)電荷
元電荷
由荷守恒定律
定律
?庫侖定律
‘靜電感應(yīng)
靜電場中的導(dǎo)體靜電平衡
靜電屏蔽
電勢能「、」
I電場力做功與電勢能變化的關(guān)系
電場線
靜
公式:E=—
電,q
場
描述電場強(qiáng)度J點(diǎn)電荷:E=k與
廠
UQ_4itkQ
平行板電容器:E=
d~Cd
電勢
電勢差
等勢面
定義式:c=2=A2
電容UAt/
平行板電容器:。=空
4nkd
帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)££
[偏轉(zhuǎn)
Z解密考直事
考-i席a米律
名於名知童
一、點(diǎn)電荷
1.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型.當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對(duì)研究的問題影響很小時(shí),可以將帶
電體視為點(diǎn)電荷。
2.電荷量、元電荷、點(diǎn)電荷和檢驗(yàn)電荷的區(qū)別
(1)電荷量是物體帶電荷的多少,電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍。
(2)元電荷是是最小的電荷量,不是電子也不是質(zhì)子。
(3)點(diǎn)電荷要求帶電體的線度遠(yuǎn)小于研究范圍的空間尺度,對(duì)電荷量無限制。
(4)檢驗(yàn)電荷是用來研究電場性質(zhì)的電荷,要求放入電場后對(duì)電場產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì),故應(yīng)為
帶電荷量足夠小的點(diǎn)電荷。
二、庫侖定律
1.內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的
二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2.公式:F=色奧,其中比例系數(shù)%為靜電力常量,^9.0xl09N-m2/C2
r
3.適用情況
(1)帶電體的線度相對(duì)研究范圍的空間尺度足夠小,可視為點(diǎn)電荷。
(2)電荷量分布均勻的球形帶電體,/?為球心到點(diǎn)電荷或球心到球心的距離。
★特別提示:
(1)庫侖定律公式尸=因叁,/、⑴是能被視為點(diǎn)電荷的帶電體的電荷量,當(dāng),―0時(shí),帶電體不能再
r~
被視為點(diǎn)電荷,故而不能單從數(shù)學(xué)角度認(rèn)為有-0,則尸T8,還要兼顧公式的實(shí)際物理意義。
(2)對(duì)電荷量分布均勻的球形帶電體,在運(yùn)用庫侖定律時(shí),可視為所有電荷量集中在球心,這一點(diǎn)與
運(yùn)用萬有引力定律的情況很相似,但若帶電球?yàn)閷?dǎo)體,距離接近后,電荷會(huì)重新分布,就不能再用球心間
距代替如果帶電球?yàn)榻^緣體則不存在這個(gè)問題。
三、庫侖力參與的平衡問題和動(dòng)力學(xué)問題
1.庫侖力參與的平衡問題
與一般平衡問題的分析方法相同,只是需要多分析庫侖力而己??梢赃\(yùn)用平行四邊形定則或三角形定
則直接作圖分析;也可以進(jìn)行正交分解,列兩個(gè)垂直方向的平衡方程,由解析法分析。
2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡條件
(1)三點(diǎn)共線——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一直線上;
(2)兩同夾異——正負(fù)電荷相互間隔;
(3)兩大夾小——中間電荷的電荷量最?。?/p>
(4)近小遠(yuǎn)大---中間電荷靠近電荷量較小的電荷。
3.庫侖力參與的動(dòng)力學(xué)問題
與一般動(dòng)力學(xué)問題在本質(zhì)上是相同的,如兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫侖力滿足牛頓第三定律。值得注意的是:
(1)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程時(shí),要注意庫侖力的方向;
(2)庫侖力是變力,一般只能得到某一瞬間的加速度數(shù)值解。
4.庫侖力充當(dāng)向心力的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
帶電體圍繞固定點(diǎn)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電性一定相反,由相互吸引的庫侖力充當(dāng)向心力。設(shè)中心點(diǎn)
電荷的電荷量為Q,帶電體("?,q)的軌道半徑為r,則有氣竺-=/n°2'=土!好
//雅爾爾例
(2020?廣西來賓市?金秀瑤族縣民族高中高二月考)關(guān)于庫侖定律,下列說法正確的是()
A.庫侖定律適用于點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體
B.根據(jù)f=女怨,當(dāng)兩點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí),庫侖力將趨向于無窮大
r
C.若點(diǎn)電荷。|的電荷量大于。2的電荷量,則。1對(duì)。2的庫侖力大于。2對(duì)。I的庫侖力
D.庫侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似,都是平方反比定律
【答案】D
【詳解】
A.庫侖定律適用于點(diǎn)電荷,體積很小的球體并不一定能看做點(diǎn)電荷,故A錯(cuò)誤。
B.當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷距離趨于0時(shí),兩帶電體已不能看出點(diǎn)電荷了,該公式尸=左?爭■不適用了,故電場
r
力并不是趨于無窮大,故B錯(cuò)誤。
C.兩點(diǎn)電荷之間的作用力是相互的,根據(jù)牛頓第三定律,無論點(diǎn)電荷勒的電荷量與Q2的電荷量大小如
何,2對(duì)Q2的電場力大小上總等于0對(duì)彷電場力。故C錯(cuò)誤。
D.庫侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似,都是平方反比定律,選項(xiàng)D正確。
故選D。
//砥徐秣打
1.(2020?福建寧德市?高二期中)兩個(gè)帶異種電荷的小球所帶電荷量的比值為1:3,相距為『時(shí)相互作用
的引力的大小為F,今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處,則此時(shí)兩個(gè)帶電小球的庫侖力大小為
()
【答案】A
【詳解】
設(shè)兩個(gè)電荷帶電量分別為P、3g,由庫侖定律可得
一絲&連
r~r
當(dāng)兩個(gè)小球接觸,電量先中和后均分,分開后帶電量都為0,由庫侖定律可得
1
聯(lián)立兩式可得F=—F
12
故選A?
2.(2020?盂縣第三中學(xué)校高二期中)要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫侖力增大到原來的4倍,下列方法可
行的是()
A.每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來的4倍,電荷間的距離不變
B.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,使兩個(gè)電荷間的距離增大到原來的血倍
C.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,將兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原來的千
D.一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量加倍,另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量保持不變,同時(shí)使兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原
來嗎
【答案】C
【詳解】
根據(jù)庫侖定律下=左緣可知:
r
A.每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來的4倍,電荷間的距離不變,庫侖力將增大到原來的16倍,故A
錯(cuò)誤;
B.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,使兩個(gè)電荷間的距離增大到原來的應(yīng)倍,庫侖力變成原來的故B
錯(cuò)誤;
C.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,同時(shí)將兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距罔減小到原來的;?,庫侖力增大到原來的4倍,
故C正確;
D.一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量加倍,另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量保持不變,同時(shí)使兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原
來的1?,庫侖力增大到原來的8倍,故D錯(cuò)誤。
故選C。
3.(2020?河北高二期中)兩個(gè)分別帶有電荷量一。和+5Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在
相距為,的兩處,它們間庫侖力的大小為尸,兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?r,則兩球間庫侖力
的大小為()
【答案】C
【詳解】
相距為r時(shí),根據(jù)庫侖定律得
接觸后,各自帶電量變?yōu)?Q,則此時(shí)有
故選Co
考克2電場強(qiáng)度
小備和鋼
一、電場
i.電場的概念
19世紀(jì)30年代,法拉第提出一種觀點(diǎn),認(rèn)為電荷間的作用不是超距的,而是通過場來傳遞。
電場是存在于電荷周圍,傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì)。電荷間的作用總是通過電場進(jìn)行的。
雖然看不見摸不著也無法稱量,但電場是客觀存在的,只要電荷存在它周圍就存在電場.
2.電場具有能量和動(dòng)量。
3.電場力
電場對(duì)放入其中的電荷(不管是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的)有力的作用,稱為電場力。
4.靜電場
靜止的電荷周圍存在的電場稱為靜電場(運(yùn)動(dòng)的電荷或變化的磁場產(chǎn)生的電場稱為渦旋電場)。
二、電場強(qiáng)度
1.定義:放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電荷量口的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,簡稱
場強(qiáng)。單位:N/C或V/m
2.公式:E=~,這是電場強(qiáng)度的定義式,適用于一切電場
q
3.方向:規(guī)定正電荷所受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向,負(fù)電荷所受電場力的方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方
向相反。
4.物理意義:描述該處電場的強(qiáng)弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,場強(qiáng)是矢量。
★特別提示:電場強(qiáng)度是電場本身的屬性,與放在電場中的電荷無關(guān),不能根據(jù)定義式就說E與尸成
正比、與g成反比。
三、常見電場的電場強(qiáng)度
1.點(diǎn)電荷電場
E=£,F=粵,故岳華,與場源點(diǎn)電荷距離越大,電場強(qiáng)度越小,正點(diǎn)電荷形成的電場方向從場
qr2r-
源點(diǎn)電荷指向外,負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場方向指向場源點(diǎn)電荷。
2.勻強(qiáng)電場
電場強(qiáng)度處處大小相等、方向相同
四、電場線
1.概念:為了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向,在電場中畫出一系列曲線,曲線上各點(diǎn)的切
線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向,曲線的疏密表示電場的強(qiáng)弱。
2.電場線特點(diǎn)
(1)電場線是人們?yōu)榱搜芯侩妶龆傧氤鰜淼?,?shí)際電場中并不存在。
(2)靜電場的電場線總是從正電荷(或無窮遠(yuǎn)處)出發(fā),到負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn)處)終止,不是閉合曲
線。這一點(diǎn)要與渦旋電場的電場線以及磁感線區(qū)別。
(3)電場中的電場線永不相交。
(4)電場線不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡,也不能確定電荷的速度方向。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是
由帶電粒子受到的合外力和初速度共同決定的。只有當(dāng)電場線為直線,初速度為零或初速度方向與電場線
平行且僅受電場力作用時(shí),帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場線重合。
(5)電場線的切線方向表示該點(diǎn)場強(qiáng)的方向,疏密表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小,同一電場中電場線越密的地
方場強(qiáng)越大,沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場。
(6)電場線并不只存在于紙面上而是分布于整個(gè)立體空間。
五、常見電場的電場線
1.孤立點(diǎn)電荷的電場
離點(diǎn)電荷越近,電場線越密,場強(qiáng)越大;在點(diǎn)電荷形成的電場中,不存在場強(qiáng)相等的點(diǎn);若以點(diǎn)電荷
為球心作一個(gè)球面,電場線處處與球面垂直,在此球面上場強(qiáng)大小處處相等,方向各不相同。
2.勻強(qiáng)電場
勻強(qiáng)電場中的電場線是等距的平行線,平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩極板間(除邊緣)
的電場就是勻強(qiáng)電場。
3.等量異種點(diǎn)電荷的電場
(1)兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場方向場強(qiáng)先變小再變大。
(2)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面上,電場線方向均相同,即場強(qiáng)方向均相同,且與中垂面垂直。
(3)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂面上,與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。等距離的各點(diǎn)場強(qiáng)相等。
(4)從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)。沿中垂面到無限遠(yuǎn)處,電場強(qiáng)度一直變小。
4.等量同種點(diǎn)電荷的電場
(1)兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)。處場強(qiáng)為0,此處無場強(qiáng)。
(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂面上,電場線在中垂面上,電場方向指向負(fù)點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)或遠(yuǎn)離正點(diǎn)電
荷連線中點(diǎn)。
(3)從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)。沿中垂面到無限遠(yuǎn)處,電場線先變密后變疏,即場強(qiáng)先變大后變小。
5.點(diǎn)電荷與無限大導(dǎo)體平板間的電場
等效于等量異種點(diǎn)電荷電場的一半。
六、電場疊加問題
1.電場強(qiáng)度的特性:
(1)矢量性:電場強(qiáng)度是表示電場力的性質(zhì)的物理量。有關(guān)計(jì)算按矢量相加的法則進(jìn)行。
(2)惟一性:電場中某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度是惟一的,它的大小和方向與放入該點(diǎn)的電荷無關(guān),它決定于
形成電場的電荷(場源電荷)及空間位置。
(3)疊加性:如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場,那么空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是各場源電荷單獨(dú)存在
時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和。
2.分析電場的疊加問題的一般步驟是:
(1)確定分析計(jì)算的空間位置;
(2)分析該處有幾個(gè)分電場,先計(jì)算出各個(gè)分電場在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向;
(3)依次利用平行四邊形定則求出矢量和。
3.電場強(qiáng)度的求解方法:
(1)一般方法的矢量合成。
(2)根據(jù)存在的平衡條件,先求電場力,再求電場強(qiáng)度。
(3)由常見電場的對(duì)稱性及電荷對(duì)稱分布時(shí)電場具有的對(duì)稱性來求解。若帶電體(整體電荷分布)的
對(duì)稱性較低時(shí),可以采用增補(bǔ)、刪減、分解、隔離的方法使帶電體的形狀具有高度對(duì)稱性或可看作點(diǎn)電荷
等簡單的模型,再分別分析各部分產(chǎn)生的電場,最后進(jìn)行矢量的計(jì)算。
//碾/樂的
(2020?淮南第一中學(xué)高二期中)如圖所示,一帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入某點(diǎn)電荷。產(chǎn)生的電場
中,沿圖中彎曲的虛線先后經(jīng)過電場中的。、人兩點(diǎn),其中4點(diǎn)的場強(qiáng)大小為紇,方向與小?連線成30。
角點(diǎn)的場強(qiáng)大小為紇,方向與ab連線成60。角,若粒子只受電場力的作用,下列說法正確的是()
A.點(diǎn)電荷。帶負(fù)電
B.粒子在。點(diǎn)速度大于在6點(diǎn)速度
C.電場中。點(diǎn)電勢低于〃點(diǎn)電勢
D.粒子在a點(diǎn)的加速度等于在8點(diǎn)加速度的且倍
3
【答案】A
【詳解】
A.根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出,粒子在運(yùn)動(dòng)的過程中,一直受庫侖引力作用,因粒子帶正電,所以點(diǎn)電
荷帶負(fù)電,故A正確;
BC.由圖可知,點(diǎn)電荷。位于及方向延長線與瓦方向延長線的交點(diǎn)處,且匕點(diǎn)與“點(diǎn)相比,6點(diǎn)離負(fù)
點(diǎn)電荷較近,〃點(diǎn)處電勢較低;動(dòng)能和電勢能總和不變,正點(diǎn)電荷在電勢低處,電勢能較小,動(dòng)能較大,
所以粒子在匕點(diǎn)電勢能小,動(dòng)能大,速度大,故BC錯(cuò)誤;
D.根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律有
a上羋
mmr
所以粒子在a點(diǎn)的加速度與在h點(diǎn)加速度之比為
IT
所以,粒子在a點(diǎn)的加速度等于在b點(diǎn)加速度的;倍,故D錯(cuò)誤;
故選Ao
累齦除襪引
1.(2020?泉州第十六中學(xué)高二期中)如圖是電場中某區(qū)域的電場線圖,電場中的三點(diǎn)A,B,C的電場強(qiáng)
度分別為邑,EB,EC,關(guān)于邑,EB,&?大小的判斷,正確的是()
A.EA>EB>ECB.EA—EB—EC
C.EA<EB<ECD.E[(>EA>EC
【答案】A
【詳解】
根據(jù)電場線的疏密程度,可以判斷出
EA>EB>EC
故選A。
2.(2020.安徽高三月考)如圖所示,空間有一等邊三角形OAB,C為的中點(diǎn),E為OA的中點(diǎn),F(xiàn)為
AE的中點(diǎn),在頂點(diǎn)。處固定一正的點(diǎn)電荷,下列說法正確的是()
A.E、A兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為2:1
B.將一正的試探電荷從A點(diǎn)沿直線移到B點(diǎn),其電勢能先增大后減小
C.尸點(diǎn)的電勢比C點(diǎn)電勢低
D.若A點(diǎn)電勢為%,E點(diǎn)電勢為夕2,則尸點(diǎn)的電勢為一;仍
【答案】B
【分析】
根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式E=Z烏結(jié)合沿著電場線方向電勢是降低的,再根據(jù)正電荷從高電勢到低電勢,
廣
其電勢能減小,最后根據(jù)非勻強(qiáng)電場,中點(diǎn)處電勢不是初末兩點(diǎn)的電勢平均值。
【詳解】
A.根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式
EP=k,—Q
r'
可知,由于
EO=-OA
2
所以E、A兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為4:1故A錯(cuò)誤;
B.從A點(diǎn)沿直線移到B點(diǎn),電勢先升高后降低,所以正電荷的電勢能先增大后減小,故B錯(cuò)誤;
C.由于F點(diǎn)比C點(diǎn)離正電荷更近所以F點(diǎn)電勢更高,故C錯(cuò)誤;
D.由于點(diǎn)電荷的電場為非勻強(qiáng)電場,則
0A一緯X侏一統(tǒng)
所以若4點(diǎn)電勢為例,E點(diǎn)電勢為夕2,則尸點(diǎn)的電勢不等于巧歿,故D錯(cuò)誤。
故選Bo
3.(2020.上海高三一模)如圖,是銳角三角形尸最大的內(nèi)角,一正點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法
正確的是()
A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場強(qiáng)度逐漸減小
B.沿MN邊,從"點(diǎn)到N點(diǎn),電勢先增大后減小
C.負(fù)檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大
D.將正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場力所做的總功為負(fù)
【答案】B
【詳解】
A.根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式,有
E=k當(dāng)
廠
根據(jù)幾何知識(shí),大角對(duì)大邊,有
PN>PM
則
EM>EN
故A錯(cuò)誤;
B.沿MN邊,從”點(diǎn)到N點(diǎn),距。點(diǎn)的距離先減小后增大,由于尸點(diǎn)時(shí)正電荷,越靠近正電荷,電
勢越大,所以沿邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢先增大后減小。
故B正確;
C.過P點(diǎn)做A/N的垂線,M點(diǎn)到垂點(diǎn)的距離更近,所以M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn),所以負(fù)檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)
的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能小。
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)C項(xiàng)可知,正檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能,所以從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場
力所做的總功為正,電勢能減小。故D錯(cuò)誤。
故選Bo
考-3電勢健、電勢、電勢是
//於備知彩
一、電勢能與電勢
1.電勢能
由于靜電場力對(duì)點(diǎn)電荷〃所做的功與路徑無關(guān),因此,我們可以為點(diǎn)電荷q在電場中的不同位置引入
一個(gè)確定的數(shù)值來反映其在靜電場中的能的屬性,并稱之為電勢能(類比于重力勢能)。
(1)電勢能由電荷和電荷在電場中的相對(duì)位置決定。
(2)電勢能是屬于電荷和電場所共有,沒有電場的存在,就沒有電勢能。
(3)當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與電場力方向夾角為銳角時(shí),電場力做正功,電勢能減少:當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與電場力
方向夾角為鈍角時(shí),電場力做負(fù)功,電勢能增加;當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與電場力方向夾角為直角時(shí),電場力不做功,
電勢能不變。
(4)電勢能的變化僅由電場力做功引起,與其他力對(duì)電荷做功無關(guān)。
(5)電勢能的單位:焦?fàn)枺↗)、電子伏(eV)等。1eV=1.6xlOl9J
2.零勢能面
電勢能的大小具有相對(duì)性,要確定其具體數(shù)值,需要先選定一個(gè)零電勢能面(類比于重力勢能的零勢
能面),通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能零點(diǎn)。但需要注意的是電勢能的變化是絕對(duì)的,與零電勢能位置
的選擇無關(guān)。
(1)電勢能有正負(fù),電勢能為正時(shí)表示電勢能比參考點(diǎn)的電勢能大,電勢能為負(fù)時(shí)表示電勢能比參考
點(diǎn)的電勢能小。
(2)電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從該點(diǎn)移到電勢能為零處電場力所做的功。
二、電勢、等勢面、電勢差
1.電勢9
描述電場的能的性質(zhì)的物理量。從能的觀點(diǎn)看,在電場中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷力若它具有的電勢能
為£,則定義9=三為該位置的電勢。
q
(1)電勢是標(biāo)量,有正負(fù),無方向,只表示相對(duì)零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。零電勢點(diǎn)可以自由選取,通常取
離電場無窮遠(yuǎn)處或大地電勢為零。
(2)如果取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,正電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值,負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)
的電勢均為負(fù)值。
(3)電勢是電場本身具有的屬性,與試探電荷無關(guān)。
(4)沿著電場線方向,電勢降低,且降低得最快;逆著電場線方向,電勢升高,且升高得最快。電勢
降低的方向不一定就是電場線的方向。
(5)電勢與場強(qiáng)沒有直接關(guān)系:電勢高的地方,場強(qiáng)不一定大;場強(qiáng)大的地方,電勢不一定高。
(6)當(dāng)存在幾個(gè)“場源”時(shí),某處合電場的電勢等于各“場源”的電場在此處電勢的代數(shù)和。
(7)在點(diǎn)電荷4形成的電場中,若取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則與場源點(diǎn)電荷距離為『處的電勢e=總
r
2.等勢面
電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面。
(1)等勢面上各點(diǎn)的電勢相等,在等勢面上移動(dòng)電荷電場力不做功。
(2)等勢面一定與電場線垂直,電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
(3)等勢面密集處電場強(qiáng)度較大,等勢面稀疏處電場強(qiáng)度較小。
(4)實(shí)際中測量電勢比測量場強(qiáng)容易,所以常用等勢面研究電場,先測繪出等勢面,再依據(jù)電
場線與等勢面垂直,繪出電場線。
3.常見等勢面(虛線)
4.電勢差
電荷q在電場中由一點(diǎn)4移到另一點(diǎn)8時(shí),電場力所做的功必8跟它的電荷量q的比值叫做A、B兩
點(diǎn)間的電勢差。
★特別提示:
勻強(qiáng)電場中,沿某一方向的線段兩端點(diǎn)的電勢差與線段的長度成正比。若兩條線段平行(或共線)且
相等,則兩端點(diǎn)的電勢差相等。
三、電場力做功、電勢差、電勢、電勢能的關(guān)系
電場力功與電勢差的關(guān)系:WAB=qUAB
電勢差與電勢的關(guān)系:UAB=(PA-<PB
電勢能與電勢的關(guān)系:EpA=q(pA
電場力做功與電勢能的關(guān)系:WAl^EpA-Ep^-(Epl}-EpA)=-AEP
四、電場線與等勢面問題的一般解題步驟
第一步:根據(jù)電場線或等勢面的疏密程度可判斷場強(qiáng)的大小。電場線、等勢面越密集,場強(qiáng)越大。
第二步:電場力(僅在電場力作用下)指向軌跡曲線的凹側(cè),即改變速度方向需要電場力提供向心力。
根據(jù)電場力方向,結(jié)合帶電體的電性可確定電場線方向,或結(jié)合電場線方向可確定帶電體的電性。
第三步:分析電勢能和電場力做功情況
(1)由帶電體的運(yùn)動(dòng)方向與電場線方向的夾角,判斷電場力做功的正負(fù),再判斷電勢能的變化。
(2)由沿電場線方向電勢降低,得到電勢的變化情況,結(jié)合帶電體的電性判斷電勢能的變化情況,進(jìn)
而得到電場力做功的正負(fù)。
任/幡格東例
(2020?陜西西安市?西安一中高三月考)如圖所示,虛線仄c代表電場中三個(gè)等勢面,相鄰等勢面間
的電勢差相等,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,尸、。是這條軌跡上
A.三個(gè)等勢面中,。的電勢最高
B.帶電質(zhì)點(diǎn)通過尸點(diǎn)時(shí)電勢能較大
C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大
D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)加速度較小
【答案】B
【詳解】
A.電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè),由于電荷帶正電,因此電場線指向右下方,沿電場線電勢降低,故c
等勢線的電勢最高,。等勢線的電勢最低,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力情況可知,從尸到。過程中電場力做正功,電勢能降低,故P點(diǎn)的電勢能大于Q點(diǎn)的
電勢能,B正確;
C.從尸到Q過程中電場力做正功,電勢能降低,動(dòng)能增大,故P點(diǎn)的動(dòng)能小于。點(diǎn)的動(dòng)能,C錯(cuò)誤;
D.等勢線密的地方電場線密場強(qiáng)大,故尸點(diǎn)位置電場強(qiáng),電場力大,根據(jù)牛頓第二定律,加速度也大,
D錯(cuò)誤。
故選Bo
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1.(2020?江蘇南通市?高三月考)在固定點(diǎn)電荷。的電場中,一試探電荷q僅在靜電力作用下繞點(diǎn)電荷。
沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),氏c、d為橢圓軌道上四點(diǎn),如圖所示。下列說法正確的是()
A.b、”兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
B.〃點(diǎn)電勢一定比c點(diǎn)電勢高
C.試探電荷由a運(yùn)動(dòng)到c的過程中電勢能增大
D.試探電荷與固定點(diǎn)電荷帶同種電荷
【答案】C
【詳解】
A.b、"為橢圓的兩個(gè)頂點(diǎn),則從d兩點(diǎn)到。的距離相等,由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式
可知,兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等,但方向不同,A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)椴恢离姾?。的正?fù),。點(diǎn)電勢和c?點(diǎn)電勢無法比較,B錯(cuò)誤;
CD.試探電荷q僅在靜電力作用下繞點(diǎn)電荷。沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),可知試探電荷與固定點(diǎn)電荷帶異種電荷,
由“運(yùn)動(dòng)到c的過程中電場力先做正功再做負(fù)功,電勢能先減小后增大,D錯(cuò)誤C正確;
故選Co
2.(2020?湖南長沙市?高三月考)靜電場方向平行于X軸,其電勢。隨》的分布可簡化為如圖所示的曲折
線。一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為+4的粒子(不計(jì)重力),以初速度%從。點(diǎn)進(jìn)入電場,沿%軸正方向運(yùn)動(dòng)。
B.粒子從馬運(yùn)動(dòng)到天的過程中,電勢能先減小后增大
C.粒子運(yùn)動(dòng)到尤4處時(shí)的動(dòng)能為處0+]相片
D.假如粒子改為在玉處由靜止釋放,則粒子運(yùn)動(dòng)到W時(shí)速度最大,運(yùn)動(dòng)到時(shí)光3時(shí)速度為0
【答案】C
【詳解】
A.粒子從O運(yùn)動(dòng)到國的過程中,電勢不變,電場力不做功,粒子的速度不變,A錯(cuò)誤:
B.粒子從毛運(yùn)動(dòng)到X,的過程中,電勢不斷降低,根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大,可知,粒子的電勢
能不斷減小,B錯(cuò)誤;
C.粒子從。運(yùn)動(dòng)到X4的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得
22
q(<Po-0)=-wv-^mv0
可得,粒子運(yùn)動(dòng)到X4處時(shí)的動(dòng)能
I2?2
~^v=q(po+-mvo
C正確;
D.假如粒子改為在汨處由靜止釋放,粒子從用運(yùn)動(dòng)到X3的過程中,電勢能減小,動(dòng)能增大。從X3運(yùn)動(dòng)
到X4的過程中,電勢能增大,動(dòng)能減小,所以粒子運(yùn)動(dòng)到X3時(shí)速度最大,粒子運(yùn)動(dòng)到時(shí)X3時(shí)速度不為0,
D錯(cuò)誤。
故選C。
3.(2020?福建泉州市?高二期中)空間某一靜電場的電勢。關(guān)于x軸對(duì)稱分布,如圖所示,x軸上a、b兩
點(diǎn)電場強(qiáng)度在X方向上的分量分別是Exa、Exb,下列說法正確的是()
A.因?yàn)椤c(diǎn)電勢比。點(diǎn)電勢高,所以反一大于Exb
B.Exa的方向與Exb方向相同,均沿X正方向
C.同一點(diǎn)電荷在4、人點(diǎn)受到電場力是居大于尺
D.點(diǎn)電荷沿x軸從a移動(dòng)到h的過程中,電勢能總是先增大后減小
【答案】C
【詳解】
A.由圖可知,a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高,由電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可知:圖像的斜率表示電場強(qiáng)度,則
£?大于Eb,但不能說因?yàn)椤c(diǎn)電勢比沙點(diǎn)電勢高,所以Exa大于以b,應(yīng)該說4點(diǎn)電勢變化率大于6點(diǎn)
電勢變化率,所以Exa大于反b,故A錯(cuò)誤;
B.4、人兩點(diǎn)電勢變化的斜率方向相反,因此Exa的方向與Exb方向相反。其中E"的方向沿X負(fù)方向,
Exb方向沿x正方向,故B錯(cuò)誤;
C.由A選項(xiàng)分析可知,Exa大于Exb,因此一點(diǎn)電荷在〃、〃點(diǎn)受到電場力是居大于Fb,故c正確;
D.點(diǎn)電荷沿x軸從。移動(dòng)到人的過程中,電勢先升高后降低,正點(diǎn)電荷的電勢能先增大后減小,負(fù)點(diǎn)電
荷的電勢能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。
故選C。
1.(2020.北京高考真題)真空中某點(diǎn)電荷的等勢面示意如圖,圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說法正
確的是()
A.該點(diǎn)電荷一定為正電荷
B.P點(diǎn)的場強(qiáng)一定比。點(diǎn)的場強(qiáng)大
C.P點(diǎn)電勢一定比。點(diǎn)電勢低
D.正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)比在Q點(diǎn)的電勢能大
【答案】B
【詳解】
A.正電荷和負(fù)電荷周圍的等勢面都為一組同心球殼,該點(diǎn)電荷不一定為正電荷,故A錯(cuò)誤:
B.相鄰等勢面間電勢差相等,P點(diǎn)附近的等差等勢面更加密集,故P點(diǎn)的場強(qiáng)一定比。點(diǎn)的場強(qiáng)大,
故B正確;
C.正電荷和負(fù)電荷周圍的等勢面都為一組同心球殼,若為正點(diǎn)電荷,則P點(diǎn)電勢-定比。點(diǎn)電勢高,
故c錯(cuò)誤:
D.從等勢面的情況無法判斷該點(diǎn)電荷為正點(diǎn)電荷還是負(fù)點(diǎn)電荷,無法判斷P點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢的高低,
就無法判斷正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)和在。點(diǎn)的電勢能的大小,故D錯(cuò)誤。
故選Bo
2.(2020?浙江高考真題)空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷,其中Q點(diǎn)處為正電荷,P、
。兩點(diǎn)附近電場的等勢線分布如圖所示,。、從c、d、e為電場中的5個(gè)點(diǎn),設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為0,貝晨)
B.“點(diǎn)和方點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C.6點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢
D.負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)電勢能增加
【答案】D
【詳解】
A.根據(jù)電場線與等勢面垂直關(guān)系,可判斷尸點(diǎn)處為負(fù)電荷,無窮遠(yuǎn)處電勢為0,e點(diǎn)在尸。連線的中垂
線上,則夕”(),A錯(cuò)誤;
B.a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相同,方向不同,則八b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不同,B錯(cuò)誤;
C.從。到P電勢逐漸降低,則%>0,,C錯(cuò)誤;
D.由e“〉”,負(fù)電荷從。到c?電場力做負(fù)功,電勢能增加,D正確。
故選D。
3.(2020?海南高考真題)空間存在如圖所示的靜電場,a、b、c、d為電場中的四個(gè)點(diǎn),則()
C.質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的小
D.將電子從“點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場力做正功
【答案】AD
【詳解】
A.根據(jù)電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,可知a點(diǎn)的電場線比方點(diǎn)的電場線更密,故“點(diǎn)的場強(qiáng)
比b點(diǎn)的場強(qiáng)大,故A正確;
B.根據(jù)沿著電場線方向電勢不斷降低,可知d點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)的電勢高,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)正電荷在電勢越高的點(diǎn),電勢能越大,可知質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的電勢能大,故C錯(cuò)
誤;
D.由圖可知,“點(diǎn)的電勢低于5點(diǎn)的電勢,而負(fù)電荷在電勢越低的點(diǎn)電勢能越大,故電子在“點(diǎn)的電勢
能高于在b點(diǎn)的電勢能,所以將電子從。點(diǎn)移動(dòng)到方點(diǎn),電勢能減小,故電場力做正功,故D正確。
故選AD。
4.(2020?江蘇高考真題)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號(hào)電荷的小球(不計(jì)重力)。開始時(shí),
兩小球分別靜止在A、8位置?,F(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場£,在靜電力作用下,小球繞輕桿中點(diǎn)。轉(zhuǎn)到水平位
置。取。點(diǎn)的電勢為0。下列說法正確的有()
A.電場E中A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)
B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢能始終相等
C.該過程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功
D.該過程兩小球的總電勢能增加
【答案】AB
【詳解】
A.沿著電場線方向,電勢降低,A正確;
B.由于。點(diǎn)的電勢為0,根據(jù)勻強(qiáng)電場的對(duì)稱性,電勢
。尸一傷
又以=一%,Ep=q(p,所以電勢能
EpA=EpB
B正確:
CD.A、8位置的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左,絕緣輕桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),兩小球受到的靜
電力對(duì)兩小球均做正功,電場力做正功,電勢能減少,CD錯(cuò)誤。
故選ABo
5.(2020.山東高考真題)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置
于二者連線上的。點(diǎn)時(shí),僅在電場力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以。
點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于。、c和6、d,如圖所示。以下說法正確的是()
A.。點(diǎn)電勢低于。點(diǎn)
B.匕點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)
C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在6點(diǎn)的電勢能
D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能
【答案】BD
【詳解】
A.由題意可知。點(diǎn)合場強(qiáng)為零,根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知之間電場線由a到。,故a
點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,故A錯(cuò)誤;
B.同理可得,。點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,兩個(gè)固定電荷在〃。射線上的點(diǎn)電場方向斜向上,故人點(diǎn)電勢低
于O點(diǎn)電勢,則b點(diǎn)電勢低于c點(diǎn),故B正確。
C.。點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,方點(diǎn)電勢低于。點(diǎn)電勢,則〃點(diǎn)電勢高于〃點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,故該試
探電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在h點(diǎn)的電勢能,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電荷電場的對(duì)稱分布可得,6、d兩點(diǎn)電勢相同,則c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,則
該試探電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能,故D正確。
故選BD。
6.(2020?全國高考真題)如圖,NM是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在
P點(diǎn)。下列說法正確的是()
p
A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小逐漸增大
B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢先增大后減小
C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大
D.將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場力所做的總功為負(fù)
【答案】BC
【詳解】
A.點(diǎn)電荷的電場以點(diǎn)電荷為中心,向四周呈放射狀,如圖
NM是最大內(nèi)角,所以尸N>尸M,根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E=%?(或者根據(jù)電場線的疏密程度)
r
可知從MfN電場強(qiáng)度先增大后減小,A錯(cuò)誤;
B.電場線與等勢面(圖中虛線)處處垂直,沿電場線方向電勢降低,所以從M—N電勢先增大后減
小,B正確;
C.M、N兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為根據(jù)電勢能的公式耳=4。可知正電荷在M點(diǎn)的電勢能
大于在N點(diǎn)的電勢能,C正確;
D,正電荷從M—N,電勢能減小,電場力所做的總功為正功,D錯(cuò)誤。
故選BCo
7.(2020?全國高考真題)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。〃、b
為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則()
A.。、人兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等B.a、。兩點(diǎn)的電勢相等
C.c、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等D.c、d兩點(diǎn)的電勢相等
【答案】ABC
【詳解】
BD.如下圖所示,為等量異種電荷周圍空間的電場分布圖。本題的帶電圓環(huán),可拆解成這樣無數(shù)對(duì)等量
異種電荷的電場,沿豎直直徑平行放置。它們有共同的對(duì)稱軸PP',尸尸'所在的水平面與每一條電場線
都垂直,即為等勢面,延伸到無限遠(yuǎn)處,電勢為零。故在PP上的點(diǎn)電勢為零,即心=必=();而從
M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢一直在降低,即。故B正確,D錯(cuò)誤;
AC.上下兩側(cè)電場線分布對(duì)稱,左右兩側(cè)電場線分布也對(duì)稱,由電場的疊加原理可知AC正確;
故選ABC。
8.(2020?全國高考真題)在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場,柱的橫截面積是以。為圓心,半徑為R的圓,AB
為圓的直徑,如圖所示。質(zhì)量為,外電荷量為4(?>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自4點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)
入電場,速度方向與電場的方向垂直。已知?jiǎng)傔M(jìn)入電場時(shí)速度為零的粒子,自圓周上的C點(diǎn)以速率均穿
出電場,AC與A8的夾角6=60。。運(yùn)動(dòng)中粒子僅受電場力作用。
(1)求電場強(qiáng)度的大??;
(2)為使粒子穿過電場后的動(dòng)能增量最大,該粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度應(yīng)為多大?
(3)為使粒子穿過電場前后動(dòng)量變化量的大小為該粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度應(yīng)為多大?
【答案】(1)后=竺金;(2)y=巫&;(3)0或丫,=幽
2qR1422
【詳解】
(1)由題意知在4點(diǎn)速度為零的粒子會(huì)沿著電場線方向運(yùn)動(dòng),由于q>0,故電場線由A指向C,根據(jù)幾
何關(guān)系可知:
加=R
所以根據(jù)動(dòng)能定理有:
QEXAC=;機(jī)詔-°
解得:
(2)根據(jù)題意可知要使粒子動(dòng)能增量最大則沿電場線方向移動(dòng)距離最多,做AC垂線并且與圓相切,切
點(diǎn)為即粒子要從。點(diǎn)射出時(shí)沿電場線方向移動(dòng)距離最多,粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)
系有
x=7?sin60"=卬
1,
y=R+Reos60°=-ar
2
而電場力提供加速度有
qE=ma
聯(lián)立各式解得粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度:
一%
匕=丁
(3)因?yàn)榱W釉陔妶鲋凶鲱惼綊佭\(yùn)動(dòng),粒子穿過電場前后動(dòng)量變化量大小為,"玲,即在電場方向上速度
變化為W,過C點(diǎn)做AC垂線會(huì)與圓周交于B點(diǎn),故由題意可知粒子會(huì)從C點(diǎn)或B點(diǎn)射出。當(dāng)從B點(diǎn)
射出時(shí)由幾何關(guān)系有
xBC-=v2t2
12
%c=R=3at2
電場力提供加速度有
qE=ma
聯(lián)立解得%=半;當(dāng)粒子從C點(diǎn)射出時(shí)初速度為0。
由題意知,初速度為0時(shí),動(dòng)量增量的大小為加%,此即問題的一個(gè)解。自A點(diǎn)以不同的速率垂直于電
場方向射入電場的粒子,動(dòng)量變化都相同,自B點(diǎn)射出電場的粒子,其動(dòng)量變化量也恒為m%,由幾何
關(guān)系及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得,此時(shí)入射速率為
乖>
9.(2019?新課標(biāo)全國H卷)靜電場中,一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),N為粒子運(yùn)
動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn),則
A.運(yùn)動(dòng)過程中,粒子的速度大小可能先增大后減小
B.在M、N兩點(diǎn)間,粒子的軌跡一定與某條電場線重合
C.粒子在M點(diǎn)的電勢能不低于其在N點(diǎn)的電勢能
D.粒子在N點(diǎn)所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行
【答案】AC
【解析】A.若電場中由同種電荷形成即由A點(diǎn)釋放負(fù)電荷,則先加速后減速,故A正確:
¥
哲..I...........第
B.若電場線為曲線,粒子軌跡不與電場線重合,故B錯(cuò)誤。C.由于N點(diǎn)速度大于等于零,故N點(diǎn)動(dòng)
能大于等于M點(diǎn)動(dòng)能,由能量守恒可知,N點(diǎn)電勢能小于等于M點(diǎn)電勢能,故C正確D.粒子可能做
曲線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
10.(2019?新課標(biāo)全國IH卷)如圖,電荷量分別為q和-q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上,4、
b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)。則
A.。點(diǎn)和6點(diǎn)的電勢相等
B.。點(diǎn)和匕點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等
C.。點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同
D.將負(fù)電荷從“點(diǎn)移到b點(diǎn),電勢能增加
【答案】BC
【解析】由幾何關(guān)系,
可知力的電勢大
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