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文檔簡介

1、-作者xxxx-日期xxxx電場強(qiáng)度知識點(diǎn)總結(jié)【精品文檔】1.3 電場強(qiáng)度要點(diǎn)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(zhì)電荷間的作用總是通過電場進(jìn)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(zhì) 是對放入其中的電荷有力的作用。 能使放入電場中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象 2、電場強(qiáng)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(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,表示該處電場的強(qiáng)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(dǎo)出式,真空中的點(diǎn)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(qiáng)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(dāng)存在幾個場源時,某處的合場強(qiáng)=各個場源單獨(dú)存在時在此處產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和 (3)方向: 與該點(diǎn)正電荷受力方向相同,與負(fù)電荷的受力方向相反; 電場線的切線方向是該點(diǎn)場強(qiáng)的方向; (4)在電場中某一點(diǎn)確定了,則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小與方向就是一個定值,與放入的檢驗(yàn)電荷無關(guān),即使不放入檢驗(yàn)電荷,該處的場強(qiáng)大小方向仍不變。檢驗(yàn)電荷q充當(dāng)“測量工具”的作用某點(diǎn)的

3、E取決于電場本身,(即場源及這點(diǎn)的位置,)與q檢的正負(fù),電何量q檢和受到的電場力F無關(guān). (5)電場強(qiáng)度是矢量,電場強(qiáng)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(qiáng)度和電場力是兩個概念,電場強(qiáng)度的大小與方向跟放入的檢驗(yàn)電荷無關(guān),而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗(yàn)電荷有關(guān), 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(shí)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(jìn)的,實(shí)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(diǎn)場強(qiáng)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(yuǎn),從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止,或從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止,或者從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止 (3) 疏密表示該處電場的強(qiáng)弱,也表示該處場強(qiáng)的大小越密,則E越強(qiáng) (4) 勻強(qiáng)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(yùn)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(jié):1、 電場強(qiáng)度的大小、方向判斷技巧;(1) 電場強(qiáng)度的大小的判斷技巧 用電場

5、線的疏密程度進(jìn)行判斷,電場線越密集,場強(qiáng)越大,電場線越稀疏,場強(qiáng)越小。 根據(jù)等差等勢面的疏密判定場強(qiáng)大小,等差等勢面密集處場強(qiáng)大,稀疏處場強(qiáng)小。(2) 電場強(qiáng)度方向的判斷技巧 某點(diǎn)正電荷所受電場力的方向,即該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向 電場強(qiáng)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(qiáng)度的方向垂直等勢面并指向電勢降低的方向。2、電場強(qiáng)度的大小計(jì)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(diǎn):(重點(diǎn))看課本上圖 (1)孤立點(diǎn)電荷周圍的電場; (2)等量異種點(diǎn)電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點(diǎn)); (3)等量同種點(diǎn)電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點(diǎn)); (4)

6、勻強(qiáng)電場; (5)點(diǎn)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(diǎn)的電場強(qiáng)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(qiáng)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(fù)電荷,中點(diǎn)O處場強(qiáng)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(fù)電荷,從中點(diǎn)O處沿中垂面(中垂線)到無窮遠(yuǎn)處,場強(qiáng)先變大后變小。(3)關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)場強(qiáng)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(diǎn)的電場強(qiáng)度方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場線方向場強(qiáng)先變小后變大,從正電荷到負(fù)電荷電

7、勢逐漸降低。(2)兩電荷連線的中垂線上:場強(qiáng)方向相同,且與中垂線垂直,由中點(diǎn)O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處,場強(qiáng)一直變小,各點(diǎn)電勢相等。(3)在中垂線上關(guān)于中點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)場強(qiáng)等大同向。典例分析 1、(對電場強(qiáng)度的理解)在真空中O點(diǎn)放一個試探電荷,直線MN通過O點(diǎn),OM的距離r=30cm,M點(diǎn)放一個試探電荷,如圖1所示,求: 圖 1 (1)q在M點(diǎn)受到的作用力 (2)M點(diǎn)場強(qiáng) (3)拿走q后M點(diǎn)場強(qiáng) (4)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)哪點(diǎn)大 (5)如果把Q換成電荷量為的點(diǎn)電荷,情況又如何?;圖 2 2、(與的區(qū)別與應(yīng)用)如圖2所示是表示在一個電場中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時測得的檢驗(yàn)電荷的電荷量跟它所受電場力的

8、函數(shù)關(guān)系圖像,那么下列敘述正確的是( ) A這個電場是勻強(qiáng)電場 Ba、b、c、d四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是 C a、b、c、d四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是 D 無法確定這四個點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系答案:B圖 3 3、(電場強(qiáng)度的疊加)如圖3所示,真空中帶電荷量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷A、B相距r。求: (1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場強(qiáng)大小和方向;(2)在兩電荷連線的中垂線上,距A、B兩點(diǎn)都為r的點(diǎn)的場強(qiáng)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(fù)點(diǎn)電荷的電場 BA點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng) CA、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不相同 D負(fù)電荷

9、在B點(diǎn)處受到的電場力的方向沿B點(diǎn)切線方向答案:BC圖 5 5、(利用電場線判斷帶電粒子的運(yùn)動情況)某靜電場在電場中僅受電場力作用,其運(yùn)動軌跡如圖5中的虛線所示。由M運(yùn)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(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)的加速度 C粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度 D粒子在M點(diǎn)的動能小于它在N點(diǎn)的動能答案:ACD 圖 6 6、(利用電場線分析電場強(qiáng)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(jì),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(qiáng)度中的應(yīng)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(qiáng)度()圖 8 8、(靜電場中的力學(xué)綜合問題)豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場。其電場強(qiáng)度為E,在該勻強(qiáng)電場中,用絲線懸掛質(zhì)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(yīng)用)在水平向右的勻強(qiáng)電場中,有

11、一質(zhì)量為m、帶正電的小球,用長圖 9為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),當(dāng)小球靜止時細(xì)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(yùn)動,試問: (1)小球做圓周運(yùn)動的過程中,在哪點(diǎn)速度最???最小速度是多少? (2)小球在哪點(diǎn)速度最大?最大為多少?(1)A點(diǎn) (2)B點(diǎn) 基礎(chǔ)強(qiáng)化 1、下列說法正確的是: ( ) A根據(jù)EF/q,可知,電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與電場力成正比 B根據(jù)EkQ/r2 ,可知電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與形成電場的點(diǎn)電荷的電荷量成正比 C根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理,可知合電場的場強(qiáng)一定大于分電場的場強(qiáng)A、 D電場線就是點(diǎn)電荷在電場中的運(yùn)動軌跡 B、 答案:B 2、下列關(guān)于點(diǎn)電荷

12、的場強(qiáng)公式的說法中,正確的是:( ) A在點(diǎn)電荷Q的電場中,某點(diǎn)的場強(qiáng)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(qiáng)為E的點(diǎn)到Q的距離 C點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中,各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定都指向點(diǎn)電荷QB、 D點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中,各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定都背向點(diǎn)電荷Q答案:AB圖10 3、如圖10所示,在a、b兩點(diǎn)固定著兩個帶等量異種性質(zhì)電的點(diǎn)電荷,c、d兩點(diǎn)將a、b兩點(diǎn)的連線三等分,則:( ) Ac、d兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小相等 Bc、d兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小不相等 C從c點(diǎn)到d點(diǎn)場強(qiáng)先變大后變小 D從c點(diǎn)到d點(diǎn)場強(qiáng)先變小后變大答案:AD 4、下列關(guān)于電場線的說法中,正確的是:( ) A電場線是電場

13、中實(shí)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(qiáng)度一定越來越大圖 11 D順著電場線的方向,電場強(qiáng)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(diǎn),下列說法中正確的是:( ) Aa點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定沿著過a點(diǎn)的電場線向右 Ba點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于b點(diǎn)的場強(qiáng) C正電荷在a點(diǎn)受到的電場力一定大于它在b點(diǎn)受到的電場力 D負(fù)電荷在a點(diǎn)受到的電場力一定小于它在b點(diǎn)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(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),軌跡如圖中虛線所示,不計(jì)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(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng) 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(qiáng)電場 BA、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)有可能相等 CA點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng) 圖14 DA點(diǎn)的場強(qiáng)可能小于B點(diǎn)的場強(qiáng) 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(diǎn),B、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱,則關(guān)于各點(diǎn)場強(qiáng)的關(guān)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(zhì)量為m的帶電小球用絕緣線懸掛于O點(diǎn),并處在水平向左的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)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?qū)⒆魇裁催\(yùn)動?(設(shè)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(yùn)動,電場線及粒子經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的軌跡如圖16所示,則由圖可知:( ) A運(yùn)動粒子帶負(fù)電荷 B運(yùn)動粒子帶正電荷 C粒子在A點(diǎn)時的加速度小于它在B點(diǎn)時的加速度 D粒子在A點(diǎn)時的加速度大于它在B

16、點(diǎn)時的加速度答案:BC圖 17 2、如圖17所示,圖中質(zhì)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(xì)線將它們相連,并把它們放在方向豎直向下,場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,當(dāng)將A拴住,三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時,A、B間的細(xì)線張力為 ;當(dāng)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(diǎn)電荷q,已知圓環(huán)半徑為R,此時圓環(huán)對點(diǎn)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(zhì)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(qiáng)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(qiáng)E的大小應(yīng)滿足什么條件?E×10-10C,而帶電的性質(zhì)不同,A為正、B為負(fù),兩者相距80cm,P點(diǎn)與A、B等距離,均為50cm,圖 20試確定P點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向?試求P點(diǎn)處的場強(qiáng)和A、B連線中點(diǎn)O處的場強(qiáng)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(diǎn)電荷放在x軸上,相距為L,能正確反映兩電荷連線上場強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖 ( )答

18、案:A 2、(10·全國·7)一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn),在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c,已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向,下列圖示中可能正確的是( ) 答案:D要點(diǎn)提示 1、電場力做功的特點(diǎn): (1)靜電力的功 (與重力做功類比) W=F· S=qES,S應(yīng)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(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。 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(diǎn)的選取有關(guān)(通常選地面或遠(yuǎn)為電勢能零點(diǎn))(3)電場力的做功與電勢能的關(guān)系:電場力做正

19、功,電勢能減少;電場力做負(fù)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(guān)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(shí)際應(yīng)用不大,常實(shí)際應(yīng)用的是電勢能的變化。 電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能=把電荷從此點(diǎn)移到電勢能零處電場力所做的功。 3、電勢(是指某點(diǎn)的)描述電場能性質(zhì)的物理量。 必須先選一個零勢點(diǎn),(具有相對性)相對零勢點(diǎn)而言,常選無窮遠(yuǎn)或大地作為零電勢。 正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為正,負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為負(fù)。 (1)定義:某點(diǎn)相對零電勢的電勢差叫做該點(diǎn)的電勢,是標(biāo)量 (2)在數(shù)值上=單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時電場力所做的功. 特點(diǎn)

20、: (1) 標(biāo)量:有正負(fù),無方向,只表示相對零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。 (2) 電場中某點(diǎn)的電勢由電場本身因素決定,與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。與零勢點(diǎn)的選取有關(guān)。 (3) 沿電場線方向電勢降低,逆電場線方向電勢增加(但場強(qiáng)不一定減小)。沿E方向電勢降得最快。 (4) 當(dāng)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(qiáng)度的大小沒有必然的聯(lián)系。電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)為零,該點(diǎn)的電勢不一定為零。電場中某點(diǎn)的電勢為零,場強(qiáng)不一定為零。(6)在勻強(qiáng)電場中有 (d為AB兩點(diǎn)沿電場線方向的距離) 電勢高低的判斷方法:電場中某點(diǎn)的電勢的高低、正負(fù)與電場中零點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢是相對量,若取無限

21、遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn),則正電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢能為正負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)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(fù)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(jìn)行判斷, 點(diǎn)評:類似于重力場中的高度某點(diǎn)相對參考面的高度差為該點(diǎn)的高度 4、等勢面:電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面 (1)在同一等勢面上的任意兩點(diǎn)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(qiáng)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(fù)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(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢能越大(或越?。x場源負(fù)電荷越近電勢越低,檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)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(yàn)正電荷(或負(fù)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(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢能增加(或減少)。 (3)根據(jù)檢驗(yàn)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(diǎn)移向低電勢(或電勢能?。┑狞c(diǎn),電場力對負(fù)電荷做正功時,負(fù)電荷由低電勢(或電勢能大)

23、的點(diǎn)移向高電勢(或電勢能?。┑狞c(diǎn)典例分析圖2 1、(靜電力做功的特點(diǎn))如圖1所示,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為l的A、B兩點(diǎn),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(diǎn)移到B點(diǎn),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(diǎn)是 。() 2、(電場力做功與電勢能變化的關(guān)系)一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動軌跡如圖2中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從A運(yùn)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(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),電勢能增加,試判斷a、b兩點(diǎn)電勢高低。(>)圖 4 4、(電場強(qiáng)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(diǎn)電荷,O是它們連線的中點(diǎn),A、B是中垂線上的兩點(diǎn),OA<OB,用、和、分別表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)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(diǎn)與應(yīng)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(yùn)動軌跡如圖實(shí)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(fù)功,電勢能增加 B在粒子從L到M的過程中,電場力做負(fù)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(diǎn)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(diǎn)以一定初速度v0射如,開始時一段軌跡如圖中實(shí)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(fù)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(yùn)動到

26、無窮遠(yuǎn)處后,速度的大小一定仍為v0 7、(電勢、電勢能的計(jì)算和比較)如果把的電荷從無窮遠(yuǎn)移到電場中的A點(diǎn),需要克服電場力做功,那么: (1)q在A點(diǎn)的電勢能和A點(diǎn)的電勢各是多少? (2)q在未移入電場前A點(diǎn)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(xì)直桿MN,豎直固定在場強(qiáng)為、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)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(zhì)量。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動。問:(靜電力常量k109N·m2/C2,取g=10m/s2) 圖 7 (1

27、)小球B開始運(yùn)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(yùn)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(chǔ)強(qiáng)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(fù)電荷,電場力做負(fù)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(diǎn),設(shè)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(diǎn)無初速釋放正電荷,電荷

28、向C運(yùn)動,電勢能減小 B若在B點(diǎn)無初速釋放正電荷,電荷向C運(yùn)動,電勢能增大 C若在B點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷,電荷向A運(yùn)動,電勢能增大 D若在B點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷,電荷向A運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)電荷Q電場中,以Q為球心的同一球面上有A、B、C三點(diǎn),把正檢驗(yàn)電荷從球內(nèi)P點(diǎn)移到A、B、C各點(diǎn)時電場

29、力作功WPA、WPB、WPC的大小關(guān)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(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)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(diǎn)中,電勢能較大的是_點(diǎn)(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(qiáng)電場中,場強(qiáng)為E在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電q的小球,由靜止開始沿軌道運(yùn)動,下述說法正確的是( ) A小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒 圖12 B小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時速度最大 C小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時對軌道壓力為(mgEq) D小球經(jīng)過環(huán)的最低

30、點(diǎn)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(yùn)動 B一定沿著電場線由低電勢向高電勢運(yùn)動 C不一定沿電場線運(yùn)動,但一定由高電勢向低電勢運(yùn)動 D不一定沿電場線運(yùn)動,也不一定由高電勢向低電勢運(yùn)動 8、在靜電場中,關(guān)于場強(qiáng)和電勢的說法正確的是( ) A電場強(qiáng)度大的地方電勢一定高 B電勢為零的地方場強(qiáng)也一定為零 C場強(qiáng)為零的地方電勢也一定為零 D場強(qiáng)大小相同的點(diǎn)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(diǎn)。下列說法正確的是( ) AM點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢 BM點(diǎn)場強(qiáng)一定大于N點(diǎn)

31、場強(qiáng) C正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能 D將電子從M點(diǎn)移動到N點(diǎn),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(diǎn)的電場強(qiáng)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(diǎn)電荷固定于點(diǎn)Q,電子在庫倫力作用下,做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動,M、P、N為橢圓上的三點(diǎn),P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn),電子從M經(jīng)P到達(dá)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(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),電場線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動軌跡如圖1

32、6所示,可以判定( ) A粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度 B粒子在A點(diǎn)的動能小于它在B點(diǎn)的動能 C粒子在A點(diǎn)的電勢能小于它在B點(diǎn)的電勢能 D電場中A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢 3、如圖17所示,a、b和c分別表示點(diǎn)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(zhì)子()從等勢面a上某處由靜止釋放,僅受電場力作用而運(yùn)動,已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v,則對質(zhì)子的運(yùn)動有下列判斷,正確的是( ) A質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c B質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c等勢面動能減少 C質(zhì)子經(jīng)過等勢面c D質(zhì)子經(jīng)過等勢面cO 圖18 4、在空間中的A、B兩點(diǎn)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(yùn)動,設(shè)帶電微粒的運(yùn)動過程中只受電場力的作用,則帶電微粒所做的運(yùn)動可能是( ) A勻變速直線運(yùn)動 B勻速圓周運(yùn)動 C拋物線運(yùn)動 D機(jī)械振動 5、將帶電荷量為的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),克服電場力做功為,再從B移到C點(diǎn),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(diǎn)電勢為零,則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少? (3)若規(guī)定B點(diǎn)電勢為零,則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)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(diǎn)a、c

34、處分別固定一個正點(diǎn)電荷,電荷量相等,如圖19所示。若將一個帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn),自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復(fù)運(yùn)動。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中 ( ) A先作勻加速運(yùn)動,后作勻減速運(yùn)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(jī)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(diǎn)射入電場中,從B點(diǎn)射出,電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如圖20所示,圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行,不計(jì)粒子的重力。下列說法正確的是( ) A粒子帶負(fù)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(diǎn))如圖1所示,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為l的A、B兩點(diǎn),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(diǎn)移到B點(diǎn),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(diǎn)是 。() 2、(電場力做功與電勢能變化的關(guān)系)一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動軌跡如圖2中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從A運(yùn)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(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),電勢能增加,試判斷a、b兩點(diǎn)電勢高低。(>)圖 4 4、(電場強(qiáng)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(diǎn)電荷,O是它們連線的中點(diǎn),A、B是中垂線上的兩點(diǎn),OA<OB,用、和、分別表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)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(diǎn)與應(yīng)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(yùn)動軌跡如圖實(shí)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(fù)功,電勢能增加 B在粒子從L到M的過程中,電場力做負(fù)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(diǎn)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(diǎn)以一定初速度v0射如,開始時一段軌跡如圖中實(shí)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(fù)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(yùn)動到無窮遠(yuǎn)處后,速度的大小一定仍為v0 7、(電勢、電勢能的計(jì)

38、算和比較)如果把的電荷從無窮遠(yuǎn)移到電場中的A點(diǎn),需要克服電場力做功,那么: (1)q在A點(diǎn)的電勢能和A點(diǎn)的電勢各是多少? (2)q在未移入電場前A點(diǎn)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(xì)直桿MN,豎直固定在場強(qiáng)為、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)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(zhì)量。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動。問:(靜電力常量k109N·m2/C2,取g=10m/s2) (1)小球B開始運(yùn)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(yùn)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(chǔ)強(qiáng)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(fù)電荷,電場力做負(fù)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(diǎn),設(shè)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(diǎn)無初速釋放正電荷,電荷向C運(yùn)動,電勢能減小 B若在B點(diǎn)無初速釋放正電荷,電荷向C

40、運(yùn)動,電勢能增大 C若在B點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷,電荷向A運(yùn)動,電勢能增大 D若在B點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷,電荷向A運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)電荷Q電場中,以Q為球心的同一球面上有A、B、C三點(diǎn),把正檢驗(yàn)電荷從球內(nèi)P點(diǎn)移到A、B、C各點(diǎn)時電場力作功WPA、WPB、WPC的大小關(guān)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(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)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(diǎn)中,電勢能較大的是_點(diǎn)(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(qiáng)電場中,場強(qiáng)為E在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電q的小球,由靜止開始沿軌道運(yùn)動,下述說法正確的是( ) A小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒 圖12 B小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時速度最大 C小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時對軌道壓力為(mgEq) D小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)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(yùn)動 B一定沿著電場線由低電勢向高電勢運(yùn)動 C不一定沿電場線運(yùn)動,但一定由高電勢向低電勢運(yùn)動 D不一定沿電場線運(yùn)動,也不一定由高

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