高中物理第七章第講電場能的性質(zhì)的描述

第2講電場能的性質(zhì)的描述知識點(diǎn)1電勢能Ⅰ

1.靜電力做功(1)特點(diǎn):靜電力做功與_____無關(guān),只與___________有關(guān)。(2)計(jì)算方法:①W=qEd,只適用于勻強(qiáng)電場,其中d為沿_________的距離。②WAB=qUAB,適用于_________。路徑初、末位置電場方向任何電場2.電勢能(1)定義:電荷在_____中具有的勢能,數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到_______位置時靜電力所做的功。(2)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系:靜電力做的功等于_______________,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。(3)電勢能的相對性:電勢能是_____的,與選取的零電勢點(diǎn)有關(guān),通常把電荷離場源電荷_______處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在_________上的電勢能規(guī)定為零。電場零勢能電勢能的減少量相對無限遠(yuǎn)大地表面知識點(diǎn)2電勢等勢面Ⅰ

1.電勢(1)定義:試探電荷在電場中某點(diǎn)具有的________與它的________的比值。(2)定義式:φ=___。(3)矢標(biāo)性:電勢是_____,有正負(fù)之分,其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢比_______高(低)。(4)相對性:電勢具有_______,同一點(diǎn)的電勢因選取_________的不同而不同。電勢能Ep電荷量q標(biāo)量零電勢相對性零電勢點(diǎn)2.等勢面(1)定義:電場中_________的各點(diǎn)組成的面。(2)特點(diǎn):①等勢面一定與_______垂直。②在同一_______上移動電荷時電場力不做功。③電場線方向總是從_______的等勢面指向_______的等勢面。④等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度_____,反之_____。電勢相等電場線等勢面電勢高電勢低越大越小知識點(diǎn)3電勢差勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系Ⅱ

1.電勢差(1)定義:電荷在電場中,由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時,_______________與移動的電荷的________的比值。(2)定義式:UAB=_____。(3)電勢差與電勢的關(guān)系:UAB=_______,UAB=-UBA。(4)影響因素:電勢差UAB由電場本身的性質(zhì)決定,與移動的電荷q及電場力做的功WAB_____,與零電勢點(diǎn)的選取_____。電場力做的功WAB電荷量qφA-φB無關(guān)無關(guān)2.勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(1)電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系式。UAB=Ed,其中d為電場中兩點(diǎn)間___________的距離。(2)電場強(qiáng)度的另一表達(dá)式。①表達(dá)式:E=。②意義:電場中,場強(qiáng)方向是指_________最快的方向。在勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿_____方向每單位距離上降低的電勢。沿電場方向電勢降低電場知識點(diǎn)4靜電現(xiàn)象的解釋Ⅰ

1.靜電感應(yīng)現(xiàn)象把導(dǎo)體放入電場中,導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷在電場力作用下定向移動,而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)_____________的現(xiàn)象。2.靜電平衡(1)定義:導(dǎo)體中(包括表面上)沒有電荷_________的狀態(tài)。等量異種電荷定向移動(2)特點(diǎn):①導(dǎo)體是一個_______,導(dǎo)體表面是一個_______。②導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為___。③電荷分布在導(dǎo)體的_______,內(nèi)部凈電荷等于___。④在導(dǎo)體表面越尖銳的位置,電荷的密度_____,凹陷的位置幾乎沒有電荷,_______就是根據(jù)這一原理制成的。等勢體等勢面零外表面零越大避雷針3.靜電屏蔽(1)定義:由于靜電感應(yīng),可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的_________,遮擋了外界電場對它的影響。(2)應(yīng)用①電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面會有金屬罩,通訊電纜外面包一層鉛皮,可以防止_______的干擾。②電力工人高壓帶電作業(yè)時,穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣服、帽子、手套、鞋子,可以對人體起到_________作用,使工人安全作業(yè)。場強(qiáng)為零外電場靜電屏蔽【思考辨析】(1)電場力做功與重力做功相似,均與路徑無關(guān)。(

)(2)電勢差是一個矢量,有正值和負(fù)值之分。(

)(3)靜電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差是恒定的,所以有UAB=UBA。(

)(4)沿電場線方向電勢越來越低,電場強(qiáng)度越來越小。(

)(5)電場力與速度方向夾角小于90°時,電場力做正功。(

)(6)某等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向均與此處等勢面垂直。(

)(7)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零,電勢也為零。(

)分析：電場力做功與路徑無關(guān),故(1)對;電勢差雖然有正負(fù)之分,但不是矢量,故(2)錯;據(jù)電勢差的定義可知,UAB=-UBA,故(3)錯;在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度不變,故(4)錯;根據(jù)功的定義式W=Flcosα可知,(5)對;帶電粒子沿等勢面運(yùn)動時,電場力不做功,所以電場力的方向必與等勢面垂直,場強(qiáng)方向與電場力的方向相切,故(6)對;處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體,它的電勢有不確定的值,但不一定為零,故(7)錯?？键c(diǎn)1電場力做功與電場中的功能關(guān)系(三年6考)

深化理解【考點(diǎn)解讀】1.求電場力做功的幾種方法(1)由公式W=Flcosα計(jì)算,此公式只適用于勻強(qiáng)電場,可變形為W=Eqlcosα。(2)由WAB=qUAB計(jì)算,此公式適用于任何電場。(3)由電勢能的變化計(jì)算:WAB=EpA-EpB。(4)由動能定理計(jì)算:W電場力+W其他力=ΔEk。2.電場中的常用功能關(guān)系(1)若只有電場力做功,電勢能與動能之和保持不變。(2)若只有電場力和重力做功,電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。(3)除重力、彈簧彈力之外,其他各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化。(4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化?！镜淅肝?】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速自由下落,在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力且小球從未落地,則(

)A.整個過程中小球電勢能變化了mg2t2B.整個過程中小球速度增量的大小為2gtC.從加電場開始到小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時小球動能變化了mg2t2D.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能變化了mg2t2【解題陰探究】(1肢)描述舌小球齡的運(yùn)峰動過能程,標(biāo)出瞇各段茶過程國的位盾移大思小和好速度經(jīng)大小噴。提示乎：從A點(diǎn)自脫由下都落h1到達(dá)B點(diǎn)所餡用時鉆間為t,末速羽度為v1;加上譜電場碌后向粗下運(yùn)閃動h2速度懶為零,然后胳向上碧加速旦至A點(diǎn),速度零為v2,這兩壟個過膨程用王的總臣時間蕩為t。(2千)第二騾個t秒內(nèi)謎小球駁的加茫速度障是否朋變化?提示解：由于欺重力脈和向滿上的姓電場咳力大架小、購方向頁均不羨變,故此參過程脈小球萄的加多速度古恒定快不變缸。(3求)第一前個t秒內(nèi)傘的位次移和畫第二鳴個t秒內(nèi)嫂的位層移有安何關(guān)湊系?提示條：大小硬相等,方向擊相反群?！窘馕觥窟xB。小程球運(yùn)巡壽動過嘆程如逃圖所耳示,加電問場之當(dāng)前與加電嫁場之閉后,小球磚的位汪移大烏小是罩相等憶的。敲由運(yùn)棕動學(xué)港公式墳得v2=2貿(mào)v1。對文加電如場之同后的運(yùn)運(yùn)動過唐程(圖中參虛線忍過程)應(yīng)用蜜動能介定理趣得W電-m皂gh1=對此覺前自綁由下使落的騎過程儲由機(jī)視械能桶守恒得mg奶h1=以及研運(yùn)動魂學(xué)公摸式v1=g腥t,聯(lián)立報以上各式騾可解證得電穩(wěn)場力殺所做比的功W電=m認(rèn)gh1+盒=2所mv12=2邀mg2t2,即整左個過枯程中孟小球柱電勢座能減狀少了2m晝g2t2,故A錯;整個鎖過程震中速招度增耳量大判小為Δv繳=v2-0全=2劑v1=2賽gt亮,故B正確;從加近電場調(diào)開始旨到小糊球運(yùn)呢動到免最低箭點(diǎn)時,動能敵變化仗了ΔEk=故C錯;由運(yùn)受動學(xué)槍公式門知鋼以尋及則從A點(diǎn)到蔥最低欲點(diǎn)小犬球重皆力勢輪能變米化量棍為故D錯誤屈。【總結(jié)砌提升】處理食電場招中能贊量問急題的讀基本聲方法在解穗決電零場中柄的能確量問紡題時犁常用忍到的獅基本軌規(guī)律科有動劑能定豆理、輸能量紋守恒岸定律,有時鬧也會策用到高功能珠關(guān)系泡。(1灰)應(yīng)用禁動能降定理輝解決塞問題范需研冤究合儲外力竹的功(或總猾功)。(2康)應(yīng)用參能量慚守恒占定律慣解決摘問題知需注遍意電蚊勢能還和其匹他形陣式能世之間享的轉(zhuǎn)勤化。(3正)應(yīng)用瓜功能洽關(guān)系極解決約該類撓問題巡壽需明股確電絮場力葬做功手與電撕勢能級改變脊之間己的對現(xiàn)應(yīng)關(guān)屋系。(4夠)有電悼場力嗚做功繼的過蠶程機(jī)兄械能響不守疤恒,但機(jī)閃械能帝與電飄勢能偏的總聲和可好以守輸恒。【變式邪訓(xùn)練】如圖觀所示,豎直姓向上忠的勻傾強(qiáng)電銀場中,絕緣搞輕質(zhì)聽彈簧艇豎直萍立于銳水平悲地面勁上,上面基放一礦質(zhì)量為m的帶挪正電籮小球,小球虛與彈鞏簧不遵連接,施加丈外力F將小釀球向恢下壓群至某路位置胃靜止士?，F(xiàn)國撤去F,小球從靜遠(yuǎn)止開叫始運(yùn)梨動到蛾離開滋彈簧男的過通程中,重力蠅、電釀場力父對小荷球所話做的及功分陜別為W1和W2,小球輸離開瞇彈簧息時速革度為v,不計(jì)撐空氣肺阻力,則上題述過猶程中()A.小球解與彈份簧組勢成的絕系統(tǒng)備機(jī)械恢能守櫻恒B.小球揭的重定力勢照能增瞞加-W1C.小球丟的機(jī)莫械能乒增加W1+意m唱v2D.小球寺的電競勢能摘增加W2【解析】選B。電寇場力掙對小桑球做剝正功,小球蠢的電謙勢能例減少W2,機(jī)械莊能增吸加W2,故A、D錯。煩小球后的機(jī)矛械能難增加條量為狼動能碰和重力勢孩能增阻加量軋的總漂和,即為ΔE機(jī)=-己W1+烘m挨v2,故B對、C錯?？键c(diǎn)2電勢摸高低請及電橋勢能配大小尖的比腫較(三年7考)對比啟分析【考點(diǎn)愚解讀】電勢耽高低丙的四娘種判喂斷方朽法判斷角度判斷方法依據(jù)電場線方向沿電場線方向電勢逐漸降低依據(jù)電場力做功根據(jù),將WAB、q的正負(fù)號代入,由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低判斷角度判斷方法依據(jù)場源電荷的正負(fù)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,正電荷周圍電勢為正值,負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值;靠近正電荷處電勢高,靠近負(fù)電荷處電勢低依據(jù)電勢能的高低正電荷在電勢能大處電勢較高,負(fù)電荷在電勢能大處電勢較低【典例檔透析2】某電抱場的摘電場尋線分霞布如棋圖所慚示,以下墳說法勢正確筐的是()A.攻a點(diǎn)場負(fù)強(qiáng)大予于b點(diǎn)場即強(qiáng)B.哲a點(diǎn)電本勢低燙于b點(diǎn)電雪勢C.若將廚一試獲探電燭荷+q由a點(diǎn)靜優(yōu)止釋棄放,它將牲沿電排場線被運(yùn)動破到b點(diǎn)D.若在d點(diǎn)固利定一臣點(diǎn)電堂荷-Q套,將一閃試探載電荷+q由a移至b的過膚程中,電勢撲能減償少【解題紋探究】(1勒)電場窮線的株疏密獸能反爬映場溪強(qiáng)的__扎__段_,不能沙代表電勢圓的__閉__瓦_(dá)。(2隆)靜止牧電荷暢僅在泉電場柄力作溫用下怪運(yùn)動,能沿繼著電仔場線晃方向匪運(yùn)動的條艷件是冤電場伶線必枝須是__彩__電_。(3隱)電場館力做秩正功,電勢屑能__徒__丑_;克服蚊電場如力做碎功,電勢干能__優(yōu)__拒_。大小高低直線減少增加【解析】選D。電扯場線鉛的疏聚密表盞示電未場的窄強(qiáng)弱,A項(xiàng)錯工誤;沿著弦電場曉線方核向電柜勢逐偷漸降冠低,B項(xiàng)錯錢誤;+蝦q在a點(diǎn)所駐受電郵場力船方向斥沿電宰場線壤的切陳線方怕向,由于戀電場鍋線為劃曲線,所以+q不沿慮電場仔線運(yùn)卵動,C項(xiàng)錯廁誤;在d點(diǎn)固裁定一網(wǎng)點(diǎn)電驢荷-Q后,a點(diǎn)電板勢仍下高于b點(diǎn),+苦q由a移至b的過典程中,電場強(qiáng)力做后正功,電勢猜能減叨少,D項(xiàng)正磚確。【總結(jié)內(nèi)提升】電勢儀能大定小的宅四種救判斷密方法判斷角度判斷方法做功判斷法電場力做正功,電勢能減小;電場力做負(fù)功,電勢能增加電荷電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大,負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大公式法由Ep=qφ,將q、φ的大小、正負(fù)號一起代入公式,Ep的正值越大,電勢能越大,Ep的負(fù)值越小,電勢能越大能量守恒法在電場中,若只有電場力做功時,電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動能增加,電勢能減小,反之,電勢能增加【變式障訓(xùn)練】(2攔01氏2·天津挨高考)兩個狀固定仙的等量獨(dú)異號毯點(diǎn)電沒荷所啦產(chǎn)生限電場腦的等疊勢面澡如圖偏中虛線查所示,一帶涼負(fù)電遵的粒張子以嬌某一甩速度絨從圖中A點(diǎn)沿惠圖示貝方向醬進(jìn)入陰電場畏在紙猛面內(nèi)送飛行,最后郵離開亭電場,粒子對只受彎靜電慎力作咬用,則?？褡釉谄诫妶鰴M中()A.做直默線運(yùn)黑動,電勢辜能先穩(wěn)變小縣后變秒大B.做直諸線運(yùn)去動,電勢丹能先戒變大疑后變懷小C.做曲游線運(yùn)攻動,電勢條能先跑變小較后變費(fèi)大D.做曲詢線運(yùn)鬼動,電勢生能先計(jì)變大膨后變寄小【解析】選C。電慣場中A點(diǎn)的免場強(qiáng)翻方向酸與等怕勢面慮垂直濱且指鑼向負(fù)邁點(diǎn)電奏荷一附側(cè),故粒膨子在A點(diǎn)所決受電甚場力繳與速庭度垂外直,且指蛛向正挑電荷招一側(cè),所以甩粒子攔將做陷曲線筒運(yùn)動宜。粒胡子從潑進(jìn)入違電場這到離嶄開電壘場的康運(yùn)動殿過程親中,電場雁力的斬方向止不斷幼變化,電場灘力先惹做正峽功后怪做負(fù)滅功,故粒箭子的內(nèi)電勢我能先棚變小遞后變底大,選項(xiàng)C正確吊。【變式播備選】(2污01搬3·鐵嶺晚模擬)如圖氣所示聰?shù)耐膮A是猴電場端中的犯一簇畏等勢帆線,一個顛電子協(xié)只在電先場力永作用蠻下沿按著直陸線由A→材C運(yùn)動鏈時的刪速度越究來越駝小,B為線睛段AC的中挎點(diǎn),則下村列說督法正確穗的是()A.電子旱沿AC方向呈運(yùn)動況時受泄到的珠電場御力越行來越盆小B.電子橫沿AC方向鑄運(yùn)動最時它墊具有悲的電割勢能友越來害越大C.電勢姓差UAB=UBCD.電勢φA<φB<φC【解析】選B。由愿等勢屆線的斷分布旬特點(diǎn)秘可判寺斷出逃在圓麻心處榜存在埋點(diǎn)電張荷,電子棕靠近遍時做嗽減速剩運(yùn)動,可知先該點(diǎn)緣瑞電荷穴帶負(fù)蘭電,所以誰電子淡沿AC方向次運(yùn)動伶時受朵到的協(xié)電場稈力越掀來越車大,動能芽減小,電勢弦能增咸大,故A錯B對。除由A→拳C電場俱強(qiáng)度愈越來首越大,電場罵線沿A→逃C方向,所以UAB≠UBC,且φA>φB>φC,故C、D均錯殲?？键c(diǎn)3勻強(qiáng)隙電場捏中電坡勢與絡(luò)電場兇方向械的確鋪定(三年2考)解題雕技巧【考點(diǎn)棍解讀】勻強(qiáng)哥電場疤的幾破個特毅點(diǎn)(1注)電場觀線為露平行驗(yàn)等間護(hù)距的運(yùn)直線犯。(2該)沿任愁意方鎮(zhèn)向每享經(jīng)過嗓相同則距離斯時電款勢變貝化相搞等。(3棒)沿電鬧場線淚方向綢電勢甩降落肯得最爬快。(4艱)在同證一直練線上諒或相濱互平怕行的組兩條痕直線凳上距顧離相察等的元兩點(diǎn)載間電烘勢差壞相等家?！镜淅锻肝?】如圖孝所示,A、B、C、D、E、F為勻根強(qiáng)電生場中吊一個歡邊長齒為10臉cm的正詢六邊雹形的六個僻頂點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)滑電勢激分別制為1V、2攏V、3駝V,正六柴邊形鼓所在牲平面煎與電仔場線協(xié)平行汽。下列控說法榆錯誤極的是()A.通過CD和AF的直培線應(yīng)笑為電窯場中頑的兩喪條等接勢線B.勻強(qiáng)裹電場拒的場鈴強(qiáng)大曠小為10就V/黎mC.勻強(qiáng)避電場躲的場冷強(qiáng)方窯向?yàn)楸P由C指向AD.將一傻個電場子由E點(diǎn)移候到D點(diǎn),電子睬的電汽勢能亂將減然少1.禍6×電10-1姜9J【解題貓?zhí)骄俊?1膛)在勻籌強(qiáng)電墓場中窯如何隱尋找培等勢朵線?提示瞞：先利憑用幾仆何知爭識尋籃找兩摸個等雨勢點(diǎn),它們留的連幫線就掩是一擇根等罪勢線折。(2掩)如何她判斷擠電場田的方仙向?提示章：可根涼據(jù)電未勢的織高低處判斷,電勢海沿電廊場線基方向牲降低,且降匹低得柱最快旦?！窘馕觥窟xB。A、B、C三點(diǎn)沫的電盼勢分吩別為1V、2消V、3抖V,由于劇勻強(qiáng)遞電場弓中任泰一直滅線上醉的電崗勢分布輪都是回均勻紙的,連接AC蝦,則AC中點(diǎn)G的電庭勢為2V丸,因此BE連線搏為一述條等桌勢線,因此舞平行舉于BE的CD、AF為等崖勢線,A項(xiàng)中漆說法距正確;正六文邊形斧邊長姻為10騾cm多,則由很幾何每關(guān)系蝦知CG心=5正c壯m,由E=求得E=折V/拴m,熟B項(xiàng)中說法諷錯誤;電場撓線垂毯直于敲等勢乘線且惱由高紗電勢走指向怠低電槽勢,C項(xiàng)中這說法溝正確;將一澆個電銅子從E點(diǎn)移嗚到D點(diǎn),電場忌力做冰功W=荒-e牢UED=1元.6糞×1墾0-1蟲9J,根據(jù)撞電場悼力做辜功與圖電勢午能變脖化的映關(guān)系種知,電勢能減背少1.弊6×喉10-1巡壽9J,眾D項(xiàng)中翼說法爪正確猾?！究偨Y(jié)化提升】確定滅勻強(qiáng)距電場防的方涌向及寧某點(diǎn)憂電勢拜高低納的技擋巧(1逝)分析場三個僵點(diǎn)的節(jié)電勢滋大小言關(guān)系,找出券電勢臥最高浩點(diǎn)與乒最低小點(diǎn)連征線上造與第摔三點(diǎn)散電勢宋相等千的點(diǎn)差。(2篇)連接同等勢娃點(diǎn),畫出望等勢舍線。(3透)根據(jù)蹲電場判線與迎等勢描線垂娃直畫狐出電球場線竭。(4銜)根據(jù)U=致Ed及UAB=φA-φB求所粘求點(diǎn)喊的電趣勢?！咀兪接浻?xùn)練】(2總01吊2·安徽塑高考)如圖店所示,在平母面直冒角坐隨標(biāo)系渡中,有方蛋向平寸行于坐標(biāo)釣平面噸的勻碑強(qiáng)電床場,其中拍坐標(biāo)階原點(diǎn)O處的電柿勢為0V肆,點(diǎn)A處的壤電勢漿為6V昌,點(diǎn)B處的瞞電勢瞎為3V割,則電漿場強(qiáng)富度的者大小舅為()A.患20夜0V習(xí)/mB.繪20莊0包V/粱mC.受10池0V寺/m炮D.賣10銹0基V/超m【解析】選A。x軸上OA的中搭點(diǎn)C的電柄勢為3V踏,則BC的連宰線為司等勢伏線,如圖輸所示,電場的方應(yīng)向與示等勢哪線垂抽直,且由押電勢怒高處卷指向電勢跑低處,根據(jù)翅幾何傘圖形,O點(diǎn)到BC的距唇離為d=詞1.怠5c禿m,所以E=誕V漸/m羞=2己00漁V/仗m,故選條項(xiàng)A正確長。考點(diǎn)4涉及如電場坦力做股功的梁綜合揮問題(三年3考)拓展蚊延伸【考點(diǎn)貫解讀】分析誘電場決力做贏功問仗題的談幾個港方法(1本)利用落電場已線、載等勢哈面分瓦布的院特點(diǎn)矮分析樓電場腥力做舉功情銳況。(2刺)應(yīng)用WAB=UAB·q計(jì)算傍功時,WAB、q、UAB都要掩帶正集、負(fù)框號計(jì)喉算。(3宇)應(yīng)用辯動能新定理廊解決臥問題峰時要您分析塔合外肅力的跟做功媽情況瘡。(4迎)多過響程問施題可添能要莖多次鞠用到壤動能市定理鐵?！镜淅谕肝?】(2砌01鞏3·南陽頃模擬)如圖瘡所示,在同寨一條倒豎直復(fù)線上,有電廉荷量拋均為Q的A、B兩個室正點(diǎn)陳電荷,G廢H是它爆們連距線的宅垂直副平分廊線。另有舊一個杏帶電張小球C,質(zhì)量邀為m、電暈荷量晨為+q(可視靈為點(diǎn)紗電荷),被長央為L的絕招緣輕協(xié)細(xì)線膨懸掛桃于O點(diǎn),現(xiàn)在積把小子球C拉起吉到M點(diǎn),使細(xì)合線水賀平且旋與A、B處于蠻同一睜豎直抽面內(nèi),由靜報止開絮始釋練放,小球C向下際運(yùn)動榜到GH線上黨的N點(diǎn)時盼速度絡(luò)剛好煤為零,此時獸細(xì)線勝與豎憂直方盤向的說夾角θ=撫30評°。試縫求:(1漁)在A、B所形豪成的煤電場拍中,M、N兩點(diǎn)贊間的顏電勢棗差,并指漁出M、N哪一評點(diǎn)的仁電勢閣高;(2級)若N點(diǎn)與A、B兩個惠點(diǎn)電粒荷所市在位撓置正架好形俊成一遠(yuǎn)個邊繼長為a的正舊三角拴形,則小警球運(yùn)流動到N點(diǎn)瞬銳間,輕細(xì)杜線對儀小球掌的拉航力FT為多媽大(靜電斷力常皺量為k)?！窘忸}必探究】(1蝕)在非齒勻強(qiáng)謎電場秒中,如何詠求電擋場力劉的功?提示筆：可利贊用W=誦qU或動攀能定帶理列斥式求避解。(2李)小球慚在N點(diǎn)是療否處甚于平侍衡狀畫態(tài)?提示楊：不處棵于平紋衡狀乏態(tài),只是孤沿細(xì)流線方題向合壁力為調(diào)零。【解析】(1宗)帶電逮小球C在A、B形成喜的電協(xié)場中動從M點(diǎn)運(yùn)旅動到N點(diǎn)的起過程鉤中,重力磁和電秋場力聲做功,但合規(guī)力做原功為施零,由動鋪能定甚理得:q叉UMN+m勸gL速co濕sθ賢=0解得UMN=即M、N兩點(diǎn)想間的盯電勢舞差大塑小為且N點(diǎn)的猾電勢役高于M點(diǎn)的冊電勢倚。(2寨)在N點(diǎn),小球C受到怠重力mg、細(xì)予線的驕拉力FT以及A和B分別句對它斜的斥鵲力FA和FB四個則力的隨作用,如圖碧所示,且沿泰細(xì)線倘方向突的合城力為椒零(向心廳力為零)。則淋沿細(xì)攏線方拔向有FT-m擦gc笨os比30檢°-濾FAco室s3擁0°吐=0又FA=FB=得答案質(zhì)：(1榮)N點(diǎn)電很勢高(2宅)【總結(jié)加提升】分析硬力、島電綜獲合問芒題的侍三個丙有效張途徑1.建立盜物體吊受力茶圖景(1把)弄清旋物理歐情境,選定掛研究磁對象;(2到)對研時究對尊象按談順序哲進(jìn)行要受力陣分析,畫出搬受力臭圖;(3帽)應(yīng)用植力學(xué)仍規(guī)律另進(jìn)行筒歸類航建模憶。2.建立姑能量組轉(zhuǎn)化者圖景各種武不同抓的能陵量之未間相臂互轉(zhuǎn)梢化時,遵守攀能量線守恒乎定律,運(yùn)用巨能量所觀點(diǎn),建立舌能量塌轉(zhuǎn)化售圖景足是分扭析解園決力劈燕電綜運(yùn)合問宇題的信有效刻途徑種。3.運(yùn)用蓮等效粘思維硬法構(gòu)懲建物農(nóng)理模箭型電場博力和食重力孫做功拐均與股路徑淘無關(guān),在同嶼一問祖題中宏可將緞它們巾合成辣一個恰等效遙重力,從而蘋使問服題簡薯化。寸在對鈔物理綁過程稈分析賊的基固礎(chǔ)上遞構(gòu)建尤相應(yīng)濃的物率理模恰型,是一瘡種科編學(xué)的幟思維纖方法暗?！咀兪綘N訓(xùn)練】(2爺01佳3·南昌填模擬)如圖觸所示,空間鞠存在串足夠錄大的陪豎直長向下物的勻縣強(qiáng)電求場,帶正裝電荷想的小犬球(可視沒為質(zhì)膝點(diǎn)且毅所受脅電場力與賤重力該相等)自空鞠間O點(diǎn)以料水平毯初速副度v0拋出,落在陵地面家上的A點(diǎn),其軌扛跡為腐一拋揪物線直。現(xiàn)資仿此鋸拋物繁線制攏作一變個光秀滑絕糾緣滑束道并珍固定韻在與OA完全蹈重合姓的位陶置上,將此訴小球桐從O點(diǎn)由喘靜止羊釋放,并沿露此滑宵道滑洪下,在下癢滑過烤程中薯小球歌未脫聽離滑蜂道。P為滑間道上破一點(diǎn),已知亞小球趙沿滑乏道滑考至P點(diǎn)時摘其速刊度與圖水平所方向貝的夾暴角為45退°,下列感說法欲正確細(xì)的是()A.小球饒兩次綱由O點(diǎn)運(yùn)劣動到P點(diǎn)的蠻時間貢相等B.小球鋼經(jīng)過P點(diǎn)時,水平縱位移市與豎許直位父移之恰比為1∶嫩2C.小球拔經(jīng)過往滑道畫上P點(diǎn)時,電勢耕能變漢化了D.小球件經(jīng)過飯滑道欣上P點(diǎn)時,重力元的瞬鞭時功稿率為mg噴v0【解析】選C。小宋球第煮一次優(yōu)做類擱平拋潤運(yùn)動,豎直沖方向見加速忽度a1=2命g,第二睛次在美滑道拳上還鹽受到紐奉斜向福右上飲方的我彈力斧作用,其豎建直方結(jié)向加鄉(xiāng)豐速度a2<2巨g,所以塑兩次達(dá)由O點(diǎn)至P點(diǎn)的恨運(yùn)動針時間閱不相兔等,故選黎項(xiàng)A錯誤作。在偶第一旗種情告況下,小球愿在P點(diǎn)速談度與旁水平僅方向喚成45畏°角,豎直罩分速天度與逐水平芒分速筋度相傭等,水平?jīng)]位移x=欺v0t,豎直妖位移y=·t,所以揪水平叔位移猜與豎棚直位巧移之纏比為x∶坑y=姨2∶迎1,故選戴項(xiàng)B錯誤失。在菊第一兔種情基況下,小球增在P點(diǎn)速敲度v1=仙v0,據(jù)動能定瓦理mg·y+助qE·y=兼,兩種被情況斑下電勢勢能劇變化相等,所以W電=q敏E·y=桂mg·y=故選扶項(xiàng)C正確洪。小除球在租滑道上留由O到P運(yùn)動示時,據(jù)動絕能定備理2m邪g·y=即2×解得v2=v0,因此彈小球兩在P點(diǎn)的洞豎直戲分速惱度vy=彩v0,重力依的瞬勵時功嘩率P=滑mg·vy=故選北項(xiàng)D錯誤冊。【典例叛透析】如圖正所示,一擺謠球的漏質(zhì)量劫為m,帶正電崖荷為q,用長沙為L的絕牛緣細(xì)戴繩將陳球固尸定在O點(diǎn),勻強(qiáng)唯電場提的方牛向水建平向伍右,場強(qiáng)E=觀,C點(diǎn)為邊擺球拿的平釋衡位連置,點(diǎn)C與O點(diǎn)的娛連線呼與豎萌直方向順的夾婦角為θ。開坊始時俗讓擺以球位尚于與鮮點(diǎn)O處于君同一界水平惹面的A點(diǎn),且擺員繩拉為直,然后訪無初錦速度殘釋放雁擺球,求擺貧球在C點(diǎn)時根的速策度及敢此時鴉擺繩影對球軋拉力框的大嘴小。(結(jié)果峽用m、g、L表示)考查內(nèi)容電場中繩被拉直瞬間的機(jī)械能損失【備選物例題】【規(guī)范卷解答】擺球捎在合經(jīng)力F0作用媽下沿AB方向做勻紗加速晝直線壇運(yùn)動,設(shè)運(yùn)背動到B點(diǎn)的螺速度洗大小為vB,則:樹(飽B點(diǎn)在O點(diǎn)正吐下方)F0=應(yīng)mg延,解得vB=2到達(dá)B點(diǎn)后,繩迅早速繃嬌緊,擺球煉沿繩瘋方向惜上的增速度vB1損失,擺球抄只獲皆得水該平方損向的斥速度柱。vB′=膽vBco悅s4察5°滋=設(shè)擺坦球擺霞到C點(diǎn)的陽速度茄為vC,因E=即qE罪=m單g,所以θ=薪45攝°,則:F0L(攪1-喪co袖s4再5°與)=所以設(shè)擺扎球在C點(diǎn)時漏繩對亡擺球撲的拉其力為FT,則:FT-F0=解得:FT=3乞m店g。答案諷：3接mg用力央學(xué)規(guī)怕律分屠析電煙勢能查的變擾化【典例】(2呈01洋3·太原貪模擬)(倡18分)在動亞摩擦因點(diǎn)數(shù)μ=選0.消2的足膀夠長由的粗崗糙絕煌緣水唯平槽中,長為2L的絕悼緣輕篇質(zhì)細(xì)狐桿兩榮端各嬸連接虎一個質(zhì)量旨均為m的帶損電小叨球A和B,如圖虹為俯傻視圖(槽兩菠側(cè)光忙滑)。A球的算電荷陪量為+2若q,鋸B球的勞電荷黎量為-3規(guī)q(均可斜視為侮質(zhì)點(diǎn),也不丹考慮夕兩者勒間相討互作握用的今庫侖蒸力)?，F(xiàn)變讓A處于旦如圖閃所示聚的①有界視勻強(qiáng)填電場區(qū)域MP遙QN內(nèi),已知辨虛線MP②恰位頑于細(xì)拍桿的抱中垂訂線,欺MP和NQ的距和離為3L廣,勻強(qiáng)境電場皇的電葉場強(qiáng)油度為題方術(shù)向水線平向北右。釋放逢帶電炒系統(tǒng),讓A、B③從靜肯止開牽始運(yùn)打動(忽略矛小球丹運(yùn)動惰中所抵產(chǎn)生的典磁場麥造成脾的影韻響)。求:(1消)小球B第一負(fù)次到砍達(dá)電控場邊兼界MP④所用蒼的時鐮間;(2憑)小球A第一浴次⑤離開坑電場北邊界NQ時的恨速度提大小;(3碼)帶電錫系統(tǒng)剪運(yùn)動戶過程站中,B球⑥電勢饞能增陵加量瘡的最踏大值?！緦忣}——抓住戶信息擱，快贈速推豎斷】關(guān)鍵信息信息挖掘題干①有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)說明在空間MPQN內(nèi)有電場,其他地方?jīng)]有電場②恰位于細(xì)桿的中垂線明確了系統(tǒng)開始運(yùn)動的空間位置,此時只有A球受電場力③從靜止開始運(yùn)動系統(tǒng)開始運(yùn)動時的初速度為零關(guān)鍵信息信息挖掘問題④所用的時間可利用牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式求解⑤離開電場邊界NQ時的速度大小分析A球在離開NQ前的運(yùn)動情況:先加速運(yùn)動,再減速運(yùn)動⑥電勢能增加量的最大值B球進(jìn)入電場后受電場力方向向左,只要B球向右運(yùn)動,電勢能就會增加【答題——規(guī)范夕解題粥，步蒙步得纏分】(1身)帶電庸系統(tǒng)余開始依運(yùn)動右后,先向貝右加錄速運(yùn)逮動,當(dāng)B進(jìn)入驗(yàn)電場革區(qū)時,開始連做減番速運(yùn)查動。逢設(shè)B球進(jìn)光入電堡場前鳳的過謹(jǐn)程中,系統(tǒng)硬的加兇速度為a1,由牛逮頓第劇二定洋律:2E機(jī)q-糠μ·2m晨g=姐2m籍a(chǎn)1解得a1=g魯(2分)B球剛余進(jìn)入誘電場恐時,由L=孔(2分)可得t1=翅(1分)(2摸)設(shè)B從靜著止到五剛進(jìn)歉入電餓場的爐速度襖為v1,由v12=2選a1L可得v1=稅(孝2分)設(shè)B球進(jìn)槳入電逃場后,系統(tǒng)受的加遵速度扁為a2,由牛烈頓第周二定專律得:2E片q-前3E刮q-跡2μ廈mg勇=2蹈ma2得:a2=-縱0.席8g錢(2分)之后棚系統(tǒng)無做勻滲減速嚷運(yùn)動,設(shè)小糟球A第一沫次離忽開電誰場邊羅界NQ時的齡速度妻大小適為v2,由v22-v12=2屢a2L可得v2=歌(礎(chǔ)2分)(3監(jiān))當(dāng)帶憶電系悔統(tǒng)速奔度第餡一次汽為零汁時,此時A球已盟經(jīng)到姑達(dá)右表邊界NQ外,B球克蓮服電恢場力沙做的揮功最深多,B球增擦加的洪電勢予能也姜最多,設(shè)此鐘時A球離已右邊愛界NQ的距棵離為x。再設(shè)A球離盜開電昨場后,系統(tǒng)飄的加漆速度公為a3,由牛憐頓第孔二定乳律:-3籠Eq央-2滲μm蕩g=漲2m見a3得:a3=-膊2g粘(2分)由x=槍-解得:x灘=0騾.1御L<桑L,所以B沒有跑出電令場。(3分)故B電勢據(jù)能增胡加的準(zhǔn)最大半值ΔW1=3委Eq悟(L士+x捎)=疤3E然q×己1.且1L古=3躍.3退Eq癥L=紗3.奮96掉mg捏L勒(2分)答案命：(1擁)升(2經(jīng))乎(3菜)3請.9鴉6m循gL【雙基廢題組】1.灣(2福01因3·南昌轎模擬)關(guān)于供靜電狐場,下列罷說法騎中正遞確的歇是()A.在電論場中壓某點(diǎn)挎的電早勢為增零,則該沖點(diǎn)的檔電場學(xué)強(qiáng)度熔一定除為零B.電場年中某動點(diǎn)的吹場強(qiáng)寸大小傷等于核單位陰電量死的試舟探電借荷在都該點(diǎn)鐵所受籠的電鬼場力礎(chǔ)大小C.根據(jù)橫公式U=蹤蝶Ed知,在勻犁強(qiáng)電伏場中暴兩點(diǎn)廁間的級距離脖越大,電勢旋差就娘越大D.正電欠荷沿虎電場襲線方呢向移印動時,電勢伙能一滅定增舉加【解析】選B。電趨場強(qiáng)捉度和越電勢解沒有垮必然無聯(lián)系,所以堪電勢隸為零的地叼方,電場劉強(qiáng)度殺不一鎖定為杠零,故A錯誤唐。根含據(jù)電蓮場強(qiáng)句度的穩(wěn)定義式E=可知,選項(xiàng)B正確哨。公封式U=堆Ed中的d指沿剃電場更線方腔向的距離,故C錯誤競。正義電荷甲沿電玻場線嫁方向較移動,電場求力做叢正功,電勢謀能減妥小,故D錯誤栽。2.如圖誘所示揮是某績電場隙中的摔一組背等勢乓面,若A、B、C、D相鄰釣兩點(diǎn)遣間距弄離均翅為2c層m,粉A和P點(diǎn)間占的距離為1.愈5c爛m,則該腿電場輝的場黨強(qiáng)E和P點(diǎn)的沸電勢φP分別寄為()A.傻50胸0V秤/m詳,-橡2.眾5VB.腥V輪/m勇,-昂2.及5VC.茂50寄0V貍/m碰,2爛.5濁V誕D.粒V賀/m仆,2故.5鋸V【解析】選B。因微為相霞鄰兩永等勢寺面距歡離相洗等,電勢殼差相霜等,所以郊這是盆一個覺勻強(qiáng)博電場千。相箏鄰兩高等勢壞面的哭距離多為d=念A(yù)B·si茫n6雕0°災(zāi)=2潔×跌cm緣瑞=襖×1著0-2m,則場密強(qiáng)電勢闖差φB-φP=UBP=E·BP·si雹n6壘0°烈=岔×舟0.晚5×臣10-2×奸V=努2.窮5V延,因φB=0籮,故φP=-組2.隸5V致,故B正確奧。3.姜(2付01獲3·吉安控模擬)等量艦異種混點(diǎn)電吳荷的督連線和中啦垂線勇如圖往所示,現(xiàn)將霉一個嬌帶負(fù)混電的銀試探電荷橋先從晝圖中a點(diǎn)沿沸直線料移動正到b點(diǎn),再從b點(diǎn)沿直究線移漁動到c點(diǎn),則試均探電洲荷在正此過排程中()A.所受征電場拌力的囑方向絲式不變B.所受畜電場盾力的撐大小冠恒定C.電勢晶能一孔直減雖小D.電勢疼能先因增大炸后減強(qiáng)小【解析】選A。由弟等量厭異種估點(diǎn)電麗荷的再電場移線分惜布特冶點(diǎn)可撥知,負(fù)電咐荷從a點(diǎn)到b點(diǎn),再從b點(diǎn)到c點(diǎn)過覺程中,電荷篩所受凳電場胳力的所方向鄭始終進(jìn)與虛遭線ab垂直壩向上,但大適小始溪終在等變化,故A對B錯。蒜由a→湯b過程建中,電場取力方勢向與址運(yùn)動右方向文垂直,電場怪力不芒做功,電勢槳能不陸變;由b→啊c過程,電場萬力做乖正功,電勢償能減爹小,故C、D錯?！靖呖蓟陬}組】4.雷(2踏01林2·福建勒高考)如圖,在點(diǎn)仗電荷Q產(chǎn)生遺的電場繞中,將兩惑個帶須正電顧的試陳探電弊荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn),虛線客為等往勢線型。取害無窮扭遠(yuǎn)處為零陶電勢熟點(diǎn),若將q1、q2移動衫到無陪窮遠(yuǎn)聲的過糾程中外伶力克非服電潮場力近做的如功相殲等,則下肅列說嗓法正體確的吩是()A.即A點(diǎn)電付勢大很于B點(diǎn)電頂勢B.腹A、B兩點(diǎn)延的電徹場強(qiáng)步度相兇等C.燃q1的電慢荷量原小于q2的電夏荷量D.廉q1在A點(diǎn)的津電勢麻能小銳于q2在B點(diǎn)的皂電勢深能【解析】選C。由附于將q1、q2移到壓無窮釘遠(yuǎn)的粥過程澆外力桂克服帶電場陵力做懼的功冊相等,則q1在A點(diǎn)的胖電勢刃能等歇于q2在B點(diǎn)的精電勢脾能,D錯。噴由于暈電場蕩力做咱負(fù)功,則電恨場線調(diào)由外讓指向頂內(nèi),B點(diǎn)電不勢大發(fā)于A點(diǎn)電押勢,A錯。A點(diǎn)所專處電方場線妻密,場強(qiáng)象大,A、B兩點(diǎn)鞋電