高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題七 靜電場課件

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1、專題七靜電場專題七靜電場考點一庫侖定律電場強(qiáng)度考點一庫侖定律電場強(qiáng)度1.電場力的性質(zhì)電場力的性質(zhì)2.重要電場線的比較:重要電場線的比較:比較比較等量異種點電荷等量異種點電荷等量同種點電荷等量同種點電荷電場線分布圖電場線分布圖連線中點連線中點O點的電場強(qiáng)度點的電場強(qiáng)度最小,指向負(fù)電荷一方最小,指向負(fù)電荷一方為零為零連線上的電場強(qiáng)度大小連線上的電場強(qiáng)度大小沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再沿連線先變小,再變大變大沿中垂線由沿中垂線由O點向外電場點向外電場強(qiáng)度大小強(qiáng)度大小O點最大,向外逐漸減小點最大,向外逐漸減小O點最小,向外先點最小,向外先變大后變小變大后變小關(guān)于關(guān)于O點對稱

2、的點對稱的A與與A、B與與B的電場強(qiáng)度的電場強(qiáng)度等大同向等大同向等大反向等大反向答案答案(1)(2)(3)(4) (5)(6)物物 理理 學(xué)學(xué) 史史(1)1785年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律互作用規(guī)律庫侖定律。庫侖定律。(2)1837年,英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場概念,并提出年,英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場概念,并提出用電場線表示電場。用電場線表示電場。(3)1913年,美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗精確測定了元電年,美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷荷e的電荷量,獲得諾貝爾獎。的電荷量,獲得諾

3、貝爾獎。形形 象象 思思 考考點電荷和元電荷有怎樣的關(guān)系?點電荷和元電荷有怎樣的關(guān)系?答案答案點電荷是只有電荷量,沒有大小和形狀的理想化模型,點電荷是只有電荷量,沒有大小和形狀的理想化模型,可以類比于力學(xué)中的質(zhì)點進(jìn)行理解;元電荷是最小的電荷量??梢灶惐扔诹W(xué)中的質(zhì)點進(jìn)行理解;元電荷是最小的電荷量。不能混淆點電荷與元電荷。不能混淆點電荷與元電荷。 思思 維維 拓拓 展展電場線有哪三大特點?電場線有哪三大特點?答案答案(1)電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)處出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)處出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷處;電荷處;(2)電場線在電場中不相交;電場線在電場中不相交;(3)在同一幅圖中

4、,電場強(qiáng)度較大的地方電場線較密,電場強(qiáng)度在同一幅圖中,電場強(qiáng)度較大的地方電場線較密,電場強(qiáng)度較小的地方電場線較疏。較小的地方電場線較疏。庫侖力作用下物體的平衡庫侖力作用下物體的平衡【解題方略】【解題方略】 1.解題思路解題思路2.在同一直線上三個自由點電荷的平衡問題在同一直線上三個自由點電荷的平衡問題(1)條件:每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等,方向相條件:每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等,方向相反。反。(2)規(guī)律規(guī)律“三點共線三點共線”三個點電荷分布在同一條直線上;三個點電荷分布在同一條直線上;“兩同兩同夾異夾異”正、負(fù)電荷相互間隔;正、負(fù)電荷相互間隔;“兩大夾小兩大夾小”中間電

5、中間電荷的電荷量最??;荷的電荷量最?。弧敖∵h(yuǎn)大近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較中間電荷靠近電荷量較小的電荷。小的電荷。【例【例1】 (2014浙江理綜,浙江理綜,19,6分分)(多選多選)如圖所示,水平地面如圖所示,水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A,細(xì)線與斜面平行。小球細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m、電量為、電量為q。小球。小球A的右側(cè)固的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球定放置帶等量同種電荷的小球

6、B,兩球心的高度相同、間距為,兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為靜電力常量為k,重力加速度為,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷。,兩帶電小球可視為點電荷。小球小球A靜止在斜面上,則靜止在斜面上,則()答案答案AC電場強(qiáng)度的疊加問題電場強(qiáng)度的疊加問題【解題方略】【解題方略】 1.電場強(qiáng)度三個表達(dá)式的比較電場強(qiáng)度三個表達(dá)式的比較2.電場強(qiáng)度的疊加電場強(qiáng)度的疊加(1)疊加原理:多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場為各電荷在該處疊加原理:多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。(2)運(yùn)算法則:平行四邊形定則。運(yùn)算法則:平行四邊形定則。3.計算電

7、場強(qiáng)度常用的五種方法計算電場強(qiáng)度常用的五種方法(1)電場疊加合成的方法。電場疊加合成的方法。(2)平衡條件求解法。平衡條件求解法。(3)對稱法。對稱法。(4)補(bǔ)償法。補(bǔ)償法。(5)等效法。等效法。(一一)點電荷場強(qiáng)的疊加及大小的計算點電荷場強(qiáng)的疊加及大小的計算【例【例2】 (2014福建理綜,福建理綜,20,15分分)如圖,真空中如圖,真空中xOy平面直平面直角坐標(biāo)系上的角坐標(biāo)系上的ABC三點構(gòu)成等邊三角形,邊長三點構(gòu)成等邊三角形,邊長L2.0 m。若將。若將電荷量均為電荷量均為q2.0106 C的兩點電荷分別固定在的兩點電荷分別固定在A、B點,點,已知靜電力常量已知靜電力常量k9.0109

8、Nm2/C2,求:,求:(1)兩點電荷間的庫侖力大??;兩點電荷間的庫侖力大?。?2)C點的電場強(qiáng)度的大小和方向。點的電場強(qiáng)度的大小和方向。由由式并代入數(shù)據(jù)得式并代入數(shù)據(jù)得E7.8103 N/C場強(qiáng)場強(qiáng)E的方向沿的方向沿y軸正向軸正向答案答案(1)9.0103 N(2)7.8103 N/C方向沿方向沿y軸正方向軸正方向技巧秘訣技巧秘訣同一直線上的場強(qiáng)的疊加,可簡化為代數(shù)運(yùn)算;不在同一直線同一直線上的場強(qiáng)的疊加,可簡化為代數(shù)運(yùn)算;不在同一直線上的兩個場強(qiáng)的疊加,用平行四邊形定則求合場強(qiáng)。分析電場上的兩個場強(qiáng)的疊加,用平行四邊形定則求合場強(qiáng)。分析電場疊加問題的一般步驟是:疊加問題的一般步驟是:(1)

9、確定分析計算的空間位置。確定分析計算的空間位置。(2)分析該處有幾個分電場,先計算出各個分電場在該點的電場分析該處有幾個分電場,先計算出各個分電場在該點的電場強(qiáng)度的大小和方向。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。依次利用平行四邊形定則求出矢量和。(二二)非點電荷場強(qiáng)的疊加及大小的計算非點電荷場強(qiáng)的疊加及大小的計算1.對稱法對稱法【例【例3】 如圖所示,帶電荷量為如圖所示,帶電荷量為q的點電荷與豎直放置的均勻的點電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距帶電薄板相距2d,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中若圖中a點處的電場強(qiáng)度為零

10、,根據(jù)對稱性,帶電薄板在圖中點處的電場強(qiáng)度為零,根據(jù)對稱性,帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小和方向分別為點處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小和方向分別為()答案答案A2.等效法等效法【例【例4】 (2016遼寧撫順模擬遼寧撫順模擬)均勻帶電球殼在球外空間產(chǎn)生的均勻帶電球殼在球外空間產(chǎn)生的電場可等效為電荷全部集中于球心處的點電荷的電場,如圖所電場可等效為電荷全部集中于球心處的點電荷的電場,如圖所示,在半球面示,在半球面AB上均勻分布正電荷,總電荷量為上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球面半徑為,球面半徑為R,CD為通過半球頂點與球心為通過半球頂點與球心O的軸線,在軸線上有的軸線,在軸線上有M、N兩點,

11、兩點,OMON2R。已知。已知M點的場強(qiáng)大小為點的場強(qiáng)大小為E,方向由,方向由O指向指向M,則,則N點的場強(qiáng)大小為點的場強(qiáng)大小為()答案答案A答案答案A1.電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較考點二電場線、等勢面、電勢考點二電場線、等勢面、電勢( (差、能差、能) )的理的理解與應(yīng)用解與應(yīng)用物理量物理量項目項目電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度電勢電勢電勢差電勢差電勢能電勢能意義意義描述電場描述電場的力的性質(zhì)的力的性質(zhì)描述電場描述電場的能的性質(zhì)的能的性質(zhì)描述電場描述電場做功的本領(lǐng)做功的本領(lǐng)電荷在電場電荷在電場中的能量中的能量2.電場力做功與電勢能改變的關(guān)系電場力做功與電勢能改

12、變的關(guān)系(1)電勢能增減的判定:電場力對電荷做正功,電荷的電勢能電勢能增減的判定:電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減少;電場力對電荷做負(fù)功,電荷的電勢能增加。減少;電場力對電荷做負(fù)功,電荷的電勢能增加。(2)電勢能改變量與電場力做功的關(guān)系式電勢能改變量與電場力做功的關(guān)系式WABEpAEpBEp。3.幾種常見電場的電場線、等勢面幾種常見電場的電場線、等勢面電場電場等勢面等勢面(實線實線)圖樣圖樣重要描述重要描述勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場垂直于電場線的一簇平面垂直于電場線的一簇平面點電荷的電點電荷的電場場以點電荷為球心的一簇球面以點電荷為球心的一簇球面等量異種點電等量異種點電荷的電場荷的電場連線的中垂面為等

13、勢面連線的中垂面為等勢面等量同種正點等量同種正點電荷的電場電荷的電場連線上,中點電勢最低,而在連線上,中點電勢最低,而在中垂線上,中點電勢最高中垂線上,中點電勢最高枕形導(dǎo)體形成枕形導(dǎo)體形成的電場的電場整個導(dǎo)體是等勢體,表面是等整個導(dǎo)體是等勢體,表面是等勢面。導(dǎo)體表面越尖銳的位置,勢面。導(dǎo)體表面越尖銳的位置,電場線越密集,等勢面分布也電場線越密集,等勢面分布也越密集越密集正正 誤誤 辨辨 識識(1)電場力做功與重力做功相似,均與路徑無關(guān)。電場力做功與重力做功相似,均與路徑無關(guān)。()(2)沿電線方向強(qiáng)度越來越小,電勢逐漸降低。沿電線方向強(qiáng)度越來越小,電勢逐漸降低。()(3)A、B兩點間的電勢差等于

14、將正電荷從兩點間的電勢差等于將正電荷從A移到移到B點時靜電力所做點時靜電力所做的功。的功。()(4)A、B兩點的電勢差是恒定的,所以兩點的電勢差是恒定的,所以UABUBA()(5)電場線越密集的地方,等差等勢線也越密集。電場線越密集的地方,等差等勢線也越密集。()答案答案(1)(2)(3) (4)(5)形形 象象 思思 考考1.判斷電勢能的高低。判斷電勢能的高低。正電荷在電勢高處電勢能正電荷在電勢高處電勢能_;負(fù)電荷在電勢低處電勢能負(fù)電荷在電勢低處電勢能_。較大較大較大較大2.電勢差的大小與所在位置的電勢高低是否有關(guān)系?電勢差的大小與所在位置的電勢高低是否有關(guān)系?答案答案電勢差是兩點間電勢的差

15、值,與所在位置的電勢高電勢差是兩點間電勢的差值,與所在位置的電勢高低無直接關(guān)系。低無直接關(guān)系。3.如何理解電勢降低最快的方向,為電場強(qiáng)度的方向?如何理解電勢降低最快的方向,為電場強(qiáng)度的方向?答案答案都是電勢降低的方向,其中都是電勢降低的方向,其中AC電勢降低得最快,該電勢降低得最快,該方向即電場強(qiáng)度的方向。方向即電場強(qiáng)度的方向。思思 維維 拓拓 展展已知已知60,d2 cm,求場強(qiáng)。,求場強(qiáng)。電場線、等勢面的特點及應(yīng)用電場線、等勢面的特點及應(yīng)用【解題方略】【解題方略】 1.根據(jù)電場線疏密判斷場強(qiáng)強(qiáng)弱根據(jù)電場線疏密判斷場強(qiáng)強(qiáng)弱電場線越密的地方場強(qiáng)越大,等勢面也越密集;電場線越疏的電場線越密的地方

16、場強(qiáng)越大,等勢面也越密集;電場線越疏的地方場強(qiáng)越弱,等勢面也越稀疏。根據(jù)地方場強(qiáng)越弱,等勢面也越稀疏。根據(jù)FEq可知,同一電荷在可知,同一電荷在電場線密集處所受電場力大,產(chǎn)生的加速度也大,如圖甲中電場線密集處所受電場力大,產(chǎn)生的加速度也大,如圖甲中EAEB。注意:只憑一條電場線無法確定電場強(qiáng)度的大小,如圖乙所示,注意:只憑一條電場線無法確定電場強(qiáng)度的大小,如圖乙所示,EA可能大于、可能小于、也可能等于可能大于、可能小于、也可能等于EB。2.根據(jù)電場線的切線判斷電場強(qiáng)度的方向根據(jù)電場線的切線判斷電場強(qiáng)度的方向電場線上各點的切線方向表示該點的場強(qiáng)方向。電場線上各點的切線方向表示該點的場強(qiáng)方向。3.

17、利用電場線與等勢面的關(guān)系判斷電勢的高低利用電場線與等勢面的關(guān)系判斷電勢的高低沿著電場線的方向電勢逐漸降低,場強(qiáng)的方向是電勢降低最快沿著電場線的方向電勢逐漸降低,場強(qiáng)的方向是電勢降低最快的方向。的方向?!纠纠?】 (2015江蘇單科,江蘇單科,8,4分分)(多選多選)兩個相同的負(fù)電荷和兩個相同的負(fù)電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示。一個正電荷附近的電場線分布如圖所示。c是兩負(fù)電荷連線的中是兩負(fù)電荷連線的中點,點,d點在正電荷的正上方,點在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則到正電荷的距離相等,則()A.a點的電場強(qiáng)度比點的電場強(qiáng)度比b點的大點的大B.a點的電勢比點的電勢比b點的高

18、點的高C.c點的電場強(qiáng)度比點的電場強(qiáng)度比d點的大點的大D.c點的電勢比點的電勢比d點的低點的低解析解析由題圖知,由題圖知,a點處的電場線比點處的電場線比b點處的電場線密集,點處的電場線密集,c點處點處電場線比電場線比d點處電場線密集,所以點處電場線密集,所以A、C正確;過正確;過a點畫等勢線,點畫等勢線,與與b點所在電場線的交點與點所在電場線的交點與b點位置比較知點位置比較知b點的電勢高于點的電勢高于a點的點的電勢,故電勢,故B錯誤;同理分析可得錯誤;同理分析可得d點電勢高于點電勢高于c點電勢,故點電勢,故D正確。正確。答案答案ACD技巧秘訣技巧秘訣電場線電場線(或等勢面或等勢面)與帶電粒子運(yùn)

19、動軌跡的關(guān)系與帶電粒子運(yùn)動軌跡的關(guān)系判斷速度方向判斷速度方向帶電粒子的軌跡的切線方向為該點處的速帶電粒子的軌跡的切線方向為該點處的速度方向度方向判斷電場力判斷電場力(或場或場強(qiáng)強(qiáng))的方向的方向僅受電場力作用時,帶電粒子所受電場力僅受電場力作用時,帶電粒子所受電場力方向指向軌跡曲線的凹側(cè),再根據(jù)粒子的方向指向軌跡曲線的凹側(cè),再根據(jù)粒子的正負(fù)判斷場強(qiáng)的方向正負(fù)判斷場強(qiáng)的方向判斷電場力做功判斷電場力做功的正負(fù)及電勢能的正負(fù)及電勢能的增減的增減若電場力與速度方向成銳角,則電場力做若電場力與速度方向成銳角,則電場力做正功,電勢能減少;若電場力與速度方向正功,電勢能減少;若電場力與速度方向成鈍角,則電場力

20、做負(fù)功,電勢能增加成鈍角,則電場力做負(fù)功,電勢能增加電場中電勢電場中電勢(差差)與電場強(qiáng)度的關(guān)系與電場強(qiáng)度的關(guān)系【解題方略】【解題方略】 1.勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(1)UABEd,d為為A、B兩點沿電場方向的距離。兩點沿電場方向的距離。(2)沿電場強(qiáng)度方向電勢降落得最快。沿電場強(qiáng)度方向電勢降落得最快。(3)在同一直線上或相互平行的兩條直線上距離相等的兩點間電在同一直線上或相互平行的兩條直線上距離相等的兩點間電勢差相等。勢差相等。【例【例2】 (多選多選)如圖所示,如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一為勻強(qiáng)電場中一個邊長為個邊長為10 cm的

21、正六邊形的六個頂點,的正六邊形的六個頂點,A、B、C三點電勢分別三點電勢分別為為1 V、2 V、3 V,正六邊形所在平面與電場線平行。下列說法,正六邊形所在平面與電場線平行。下列說法正確的是正確的是()A.通過通過CD和和AF的直線應(yīng)為電場中的兩條等勢線的直線應(yīng)為電場中的兩條等勢線B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為10 V/mC.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向為由勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向為由C指向指向AD.將一個電子由將一個電子由E點移到點移到D點點,電子的電勢能將減少電子的電勢能將減少1.61019 J答案答案ACD【解題方略】【解題方略】 電場力做功的計算方法電場力做功的計算方法1

22、.根據(jù)電勢能的變化與電場力做功的關(guān)系計算根據(jù)電勢能的變化與電場力做功的關(guān)系計算電場力做了多少功,就有多少電勢能和其他形式的能發(fā)生相互電場力做了多少功,就有多少電勢能和其他形式的能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。2.應(yīng)用公式應(yīng)用公式WqUAB計算計算(1)正負(fù)號運(yùn)算法:按照符號規(guī)定把電荷量正負(fù)號運(yùn)算法:按照符號規(guī)定把電荷量q和移動過程的始、末和移動過程的始、末位置的電勢差位置的電勢差UAB的值代入公式的值代入公式WqUAB計算。計算。電場力做功與電勢能的關(guān)系電場力做功與電勢能的關(guān)系(2)絕對值運(yùn)算法:公式中的絕對值運(yùn)算法:公式中的q和和UAB都取絕對值,即公式變?yōu)槎既〗^對值,即公式變?yōu)閃|q|UAB|。正、

23、負(fù)功判斷:當(dāng)正電荷從電勢較高的點移動到電勢較低的正、負(fù)功判斷:當(dāng)正電荷從電勢較高的點移動到電勢較低的點時,電場力做正功;當(dāng)正電荷從電勢較低的點移動到電勢點時,電場力做正功;當(dāng)正電荷從電勢較低的點移動到電勢較高的點時,電場力做負(fù)功。負(fù)電荷則相反。較高的點時,電場力做負(fù)功。負(fù)電荷則相反。3.應(yīng)用公式應(yīng)用公式WFlcos 計算計算在勻強(qiáng)電場中,電場力在勻強(qiáng)電場中,電場力FEq為恒力,電場力做的功等于電為恒力,電場力做的功等于電場力乘以電場力方向上的位移,與運(yùn)動路徑無關(guān)。場力乘以電場力方向上的位移,與運(yùn)動路徑無關(guān)?!纠纠?】 (2015海南單科,海南單科,7,5分分)(多選多選)如圖,兩電荷量分別如

24、圖,兩電荷量分別為為Q(Q0)和和Q的點電荷對稱地放置在的點電荷對稱地放置在x軸上原點軸上原點O的兩側(cè),的兩側(cè),a點位于點位于x軸上軸上O點與點電荷點與點電荷Q之間,之間,b點位于點位于y軸軸O點上方。取無窮點上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是()A.b點電勢為零,電場強(qiáng)度也為零點電勢為零,電場強(qiáng)度也為零B.正的試探電荷在正的試探電荷在a點的電勢能大于零,所受電場力方向向右點的電勢能大于零,所受電場力方向向右C.將正的試探電荷從將正的試探電荷從O點移到點移到a點,必須克服電場力做功點,必須克服電場力做功D.將同一正的試探電荷先后從將同一正的試探電荷先后

25、從O、b兩點移到兩點移到a點,后者電勢能的點,后者電勢能的變化較大變化較大解析解析因為等量異種電荷在其連線的中垂線上的電場方向為平因為等量異種電荷在其連線的中垂線上的電場方向為平行于行于x軸指向負(fù)電荷,所以電場方向與中垂線方向垂直,故中垂軸指向負(fù)電荷,所以電場方向與中垂線方向垂直,故中垂線為等勢線,因為中垂線延伸到無窮遠(yuǎn)處,所以中垂線的電勢線為等勢線,因為中垂線延伸到無窮遠(yuǎn)處,所以中垂線的電勢為零,故為零,故b點的電勢為零,但是電場強(qiáng)度不為零,點的電勢為零,但是電場強(qiáng)度不為零,A錯誤;等量錯誤;等量異種電荷連線上,電場方向由正電荷指向負(fù)電荷,方向平行于異種電荷連線上,電場方向由正電荷指向負(fù)電荷

26、,方向平行于x軸向右,在中點軸向右,在中點O處電勢為零,處電勢為零,O點左側(cè)電勢為正,右側(cè)電勢為點左側(cè)電勢為正,右側(cè)電勢為負(fù),又知道正電荷在正電勢處電勢能為正,故負(fù),又知道正電荷在正電勢處電勢能為正,故B正確;正確;O點的電點的電勢低于勢低于a點的電勢,電場力做負(fù)功,所以必須克服電場力做功,點的電勢,電場力做負(fù)功,所以必須克服電場力做功,C正確;正確;O點和點和b點的電勢相等,所以先后從點的電勢相等,所以先后從O、b點移到點移到a點,電點,電場力做功相等,電勢能變化相同,場力做功相等,電勢能變化相同,D錯誤。錯誤。答案答案BC技巧秘訣技巧秘訣(1)電勢高低的四種判斷方法電勢高低的四種判斷方法(

27、2)電勢能高低的四種判斷方法電勢能高低的四種判斷方法判斷角度判斷角度判斷方法判斷方法做功判斷法做功判斷法電場力做正功,電勢能減??;電場力做負(fù)功,電勢電場力做正功,電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功,電勢能增大能增大電荷電勢法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的地方電勢能大公式法公式法由由Epq,將,將q、的大小、正負(fù)號一起代入公式,的大小、正負(fù)號一起代入公式,Ep的正值越大,電勢能越大,的正值越大,電勢能越大,Ep的負(fù)值越小,電勢的負(fù)值越小,電勢能越大能越大能量守恒法能量守恒法在電場中,若只有電場力做功時,電荷的動能和電在電場

28、中,若只有電場力做功時,電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動能增大時,電勢能減小,反之電勢能相互轉(zhuǎn)化,動能增大時,電勢能減小,反之電勢能增大勢能增大等效場的分析與判斷方法等效場的分析與判斷方法【典例】【典例】 如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場,如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)場強(qiáng)E1.0104 N/C。電場內(nèi)有一半徑為。電場內(nèi)有一半徑為R2.0 m的光滑絕緣的光滑絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道豎直放置且固定,有一質(zhì)量為細(xì)圓環(huán)形軌道豎直放置且固定,有一質(zhì)量為m0.4 kg、帶電荷、帶電荷量為量為q3.0104 C的帶孔小球穿過細(xì)圓環(huán)軌道靜止在位置的帶孔小球穿過細(xì)圓環(huán)軌道靜止在位置A,現(xiàn)

29、對小球沿切線方向作用一瞬時速度現(xiàn)對小球沿切線方向作用一瞬時速度vA,使小球恰好能在光滑,使小球恰好能在光滑絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道上做圓周運(yùn)動,取圓環(huán)的最低點為重力勢能絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道上做圓周運(yùn)動,取圓環(huán)的最低點為重力勢能和電勢能的零勢能點。已知和電勢能的零勢能點。已知g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,求:,求:(1)瞬時速度瞬時速度vA的大小;的大小;(2)小球機(jī)械能的最小值。小球機(jī)械能的最小值。“等效重力場等效重力場”就是把重力場和勻強(qiáng)電場的復(fù)合場問題簡化為就是把重力場和勻強(qiáng)電場的復(fù)合場問題簡化為只有一個場的問題,從而將重力場中的相關(guān)規(guī)律有效地遷移過只有一個場的問題,從而將

30、重力場中的相關(guān)規(guī)律有效地遷移過來。值得注意的是,由于重力場和勻強(qiáng)電場都是勻強(qiáng)場,即帶來。值得注意的是,由于重力場和勻強(qiáng)電場都是勻強(qiáng)場,即帶電體受到的重力及電場力都是恒力,所以上述等效是允許且具電體受到的重力及電場力都是恒力,所以上述等效是允許且具有意義的。如果電場不是勻強(qiáng)電場或換成勻強(qiáng)磁場,則不能進(jìn)有意義的。如果電場不是勻強(qiáng)電場或換成勻強(qiáng)磁場,則不能進(jìn)行等效變換。行等效變換。1.電容器的問題電容器的問題兩個公式的比較兩個公式的比較考點三電容器帶電粒子在電場中的運(yùn)動考點三電容器帶電粒子在電場中的運(yùn)動3.“電加速電加速”“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”(1)不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一電場加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電不同

31、的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一電場加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,它們在電場中的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的。場,它們在電場中的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的。正正 誤誤 辨辨 識識(1)電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和。電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和。()(2)電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比。電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比。()(3)放電后的電容器電荷量為零,電容也為零。放電后的電容器電荷量為零,電容也為零。()(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中只能做類平拋運(yùn)動。帶電粒子在勻強(qiáng)電場中只能做類平拋運(yùn)動。()(5)帶電粒子在電場中,只受電場力時,也可以做勻速圓周運(yùn)動。帶電粒子在電場中,只受電場

32、力時,也可以做勻速圓周運(yùn)動。()(6)示波管屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏而產(chǎn)生的。示波管屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏而產(chǎn)生的。()(7)帶電粒子在電場中運(yùn)動時重力一定可以忽略不計。帶電粒子在電場中運(yùn)動時重力一定可以忽略不計。()答案答案(1)(2)(3) (4)(5)(6)(7)形形 象象 思思 考考如圖所示。如圖所示??梢孕蜗蟮卣J(rèn)為一定量的電荷對應(yīng)著一定數(shù)目的電場線。若電可以形象地認(rèn)為一定量的電荷對應(yīng)著一定數(shù)目的電場線。若電荷量不變,則電場線數(shù)目不變。若兩極板間距變化時,場強(qiáng)荷量不變,則電場線數(shù)目不變。若兩極板間距變化時,場強(qiáng)_;若兩極板正對面積變化時,引起電場線的疏密程

33、度發(fā);若兩極板正對面積變化時,引起電場線的疏密程度發(fā)生了改變,如電容器的電荷量不變,正對面積減小時,場強(qiáng)生了改變,如電容器的電荷量不變,正對面積減小時,場強(qiáng)_。不變不變增大增大思思 維維 拓拓 展展帶電粒子在電場中的重力能否忽略,一般有兩種情況:帶電粒子在電場中的重力能否忽略,一般有兩種情況:(1)基本粒子:如基本粒子:如_、_、_、_等除有說明或等除有說明或有明確的暗示以外,一般都不考慮重力有明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量但并不忽略質(zhì)量)。(2)帶電顆粒:如帶電顆粒:如_、_、_、_等,除有說明或等,除有說明或有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。有明確的暗示以外,一般都不

34、能忽略重力。電子電子質(zhì)子質(zhì)子粒子粒子離子離子液滴液滴油滴油滴塵埃塵埃小球小球平行板電容器的動態(tài)分析思路平行板電容器的動態(tài)分析思路2.兩類動態(tài)變化問題的比較兩類動態(tài)變化問題的比較充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極斷開充電后與電池兩極斷開不變量不變量UQd變大變大C變小、變小、Q變小、變小、E變小變小C變小、變小、U變大、變大、E不變不變S變大變大C變大、變大、Q變大、變大、E不變不變C變大、變大、U變小、變小、E變小變小r變大變大C變大、變大、Q變大、變大、E不變不變C變大、變大、U變小、變小、E變小變小【例【例1】 (多選多選)如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,上極如

35、圖所示,平行板電容器與直流電源連接,上極板接地。一帶負(fù)電的油滴位于電容器中的板接地。一帶負(fù)電的油滴位于電容器中的P點且處于靜止?fàn)顟B(tài)。點且處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離,則現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離,則()A.帶電油滴將豎直向下運(yùn)動帶電油滴將豎直向下運(yùn)動B.帶電油滴的機(jī)械能將增加帶電油滴的機(jī)械能將增加C.P點的電勢將升高點的電勢將升高D.電容器的電容增大,極板帶電荷量增加電容器的電容增大,極板帶電荷量增加答案答案AC【解題方略】【解題方略】 帶電體在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動問題的分析方法帶電體在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動問題的分析方法解決帶電粒子解決帶電粒子(或帶電體或帶

36、電體)在電場中運(yùn)動的方法在電場中運(yùn)動的方法【例【例2】 (2016湖南長沙模擬湖南長沙模擬)如圖所示,在如圖所示,在A點固定一正電荷,點固定一正電荷,電荷量為電荷量為Q,在離,在離A高度為高度為H的的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠,開始運(yùn)動瞬間向上的加速度大小恰好等于重力加速度珠,開始運(yùn)動瞬間向上的加速度大小恰好等于重力加速度g。已。已知靜電力常量為知靜電力常量為k,兩電荷均可看成點電荷,不計空氣阻力。求:,兩電荷均可看成點電荷,不計空氣阻力。求:帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題的解決方案帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題的解決方案【例【例3】 (2016黑龍江二模黑龍

37、江二模)如圖所示,真空中水平放置的兩個如圖所示,真空中水平放置的兩個相同極板相同極板Y和和Y長為長為L,相距,相距d,足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距,足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b。在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓。在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓UYY,一束質(zhì)量為,一束質(zhì)量為m、帶電荷量、帶電荷量為為q的粒子的粒子(不計重力不計重力)從兩板左側(cè)中點從兩板左側(cè)中點A以初速度以初速度v0沿水平方向沿水平方向射入電場且能穿出。射入電場且能穿出。(1)證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心中心O點;點;(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓

38、UYY的范圍;的范圍;(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度。求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度。技巧秘訣技巧秘訣處理特殊物理情境的加速偏轉(zhuǎn)問題處理特殊物理情境的加速偏轉(zhuǎn)問題首先要構(gòu)建物理模型。將復(fù)雜的實際問題進(jìn)行科學(xué)抽象,保留首先要構(gòu)建物理模型。將復(fù)雜的實際問題進(jìn)行科學(xué)抽象,保留主要因素,略去次要因素,把實際問題理想化處理,聯(lián)想學(xué)過主要因素,略去次要因素,把實際問題理想化處理,聯(lián)想學(xué)過的相關(guān)知識,利用聯(lián)想、遷移、類比等方法,建立合適的物理的相關(guān)知識,利用聯(lián)想、遷移、類比等方法,建立合適的物理模型。模型。其次確定解題方法。從最基本的概念、規(guī)律和方法出發(fā),分析其次確定解題方法。從最基本的概念、規(guī)律和方法出

39、發(fā),分析現(xiàn)象的空間、時間特征,對空間想象能力要求較高的題目,畫現(xiàn)象的空間、時間特征,對空間想象能力要求較高的題目,畫出示意圖,將發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和已學(xué)過的知識搭建橋梁,選用適當(dāng)出示意圖,將發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和已學(xué)過的知識搭建橋梁,選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律并靈活應(yīng)用原有知識,通過推理解決問題。的物理規(guī)律并靈活應(yīng)用原有知識,通過推理解決問題。解決帶電粒子在交變電場中運(yùn)動的方法解決帶電粒子在交變電場中運(yùn)動的方法【解題方略】【解題方略】 分析時從兩條思路出發(fā):一是力和運(yùn)動的關(guān)系,根據(jù)牛頓第二分析時從兩條思路出發(fā):一是力和運(yùn)動的關(guān)系,根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析;二是功能關(guān)系。定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析;二是功能關(guān)系。技法一

40、借助圖象,展示物理過程技法一借助圖象,展示物理過程帶電粒子在交變電場中運(yùn)動時,受電場力作用,其加速度、速帶電粒子在交變電場中運(yùn)動時,受電場力作用,其加速度、速度等均做周期性變化。借助圖象來描述它在電場中的運(yùn)動情況,度等均做周期性變化。借助圖象來描述它在電場中的運(yùn)動情況,可直觀展示物理過程,從而獲得啟迪,快捷地分析求解??芍庇^展示物理過程,從而獲得啟迪,快捷地分析求解?!纠纠?】 如圖如圖(a)所示,兩平行正對的金屬板所示,兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖間加有如圖(b)所示的交變電壓,一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩所示的交變電壓,一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間板的

41、正中間P處。若在處。若在t0時刻釋放該粒子,粒子會時而向時刻釋放該粒子,粒子會時而向A板運(yùn)動,板運(yùn)動,時而向時而向B板運(yùn)動,并最終打在板運(yùn)動,并最終打在A板上。則板上。則t0可能屬于的時間段是可能屬于的時間段是()答案答案B技巧秘訣技巧秘訣本題物理情景簡單,但隱含條件較多。如打在本題物理情景簡單,但隱含條件較多。如打在A板上時速度方向板上時速度方向為向左,位移方向為向左,做此類題目注意隱含條件的挖掘。為向左,位移方向為向左,做此類題目注意隱含條件的挖掘。另外,速度時間圖象的合理應(yīng)用,可提高同學(xué)們的解題速度。另外,速度時間圖象的合理應(yīng)用,可提高同學(xué)們的解題速度。技法二巧取分運(yùn)動,化繁為簡技法二巧

42、取分運(yùn)動,化繁為簡某個方向的分運(yùn)動不會因其他分運(yùn)動的存在而受到影響,這就某個方向的分運(yùn)動不會因其他分運(yùn)動的存在而受到影響,這就是運(yùn)動的獨立性原理,應(yīng)用這一原理可以簡捷分析某些帶電粒是運(yùn)動的獨立性原理,應(yīng)用這一原理可以簡捷分析某些帶電粒子在交變電場中運(yùn)動的問題。子在交變電場中運(yùn)動的問題。【例【例5】 如圖如圖(a)所示,平行板電容器間距為所示,平行板電容器間距為d,兩板所加電壓如,兩板所加電壓如圖圖(b)所示,所示,t0時刻,質(zhì)量為時刻,質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為q的粒子以平行于的粒子以平行于極板的速度極板的速度v0射入電容器,射入電容器,2.5T時恰好落在下極板上,帶電粒子時恰好落在下極

43、板上,帶電粒子的重力不計,在這一過程中,求:的重力不計,在這一過程中,求:(1)該粒子的水平位移;該粒子的水平位移;(2)粒子落到下極板時的速度。粒子落到下極板時的速度。技法三巧建模型化難為易技法三巧建模型化難為易對于某些實際的物理過程,可根據(jù)題設(shè)條件,運(yùn)用近似處理方對于某些實際的物理過程,可根據(jù)題設(shè)條件,運(yùn)用近似處理方法,通過簡化描述來反映事物基本的物理特征,這有助于迅速、法,通過簡化描述來反映事物基本的物理特征,這有助于迅速、準(zhǔn)確確定出解題方向和策略,使問題得到迅速解決。準(zhǔn)確確定出解題方向和策略,使問題得到迅速解決。【例【例6】 在真空中速度為在真空中速度為v6.4107 m/s的電子束連

44、續(xù)地射入的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間,極板長度為兩平行極板之間,極板長度為L8.0102 m,間距為,間距為d5.0103 m,電子束沿兩極板間的中線通過,如圖所示,在,電子束沿兩極板間的中線通過,如圖所示,在兩極板上加上兩極板上加上50 Hz的交變電壓的交變電壓uUmsint,如果所加電壓的,如果所加電壓的最大值超過某一值最大值超過某一值UC,將開始出現(xiàn)以下現(xiàn)象:電子有時能通過,將開始出現(xiàn)以下現(xiàn)象:電子有時能通過兩極板,有時不能通過,求兩極板,有時不能通過,求UC的大小。的大小。(電子的比荷為電子的比荷為1.761011 C/kg)答案答案91 V應(yīng)用動力學(xué)知識和功能關(guān)系解決力、電綜合問

45、題應(yīng)用動力學(xué)知識和功能關(guān)系解決力、電綜合問題【典例】【典例】 如圖所示,在如圖所示,在E103 V/m的豎直勻強(qiáng)電場中,有一光的豎直勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道與一水平絕緣軌道MN在在N點平滑相接,點平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R40 cm,N為半圓形為半圓形軌道最低點,軌道最低點,P為為QN圓弧的中點,一帶負(fù)電圓弧的中點,一帶負(fù)電q104 C的小滑塊的小滑塊質(zhì)量質(zhì)量m10 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù),與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.15,位于,位于N點右點右側(cè)側(cè)1.5 m的的M處,取處,取g10 m/

46、s2,求:,求:(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動到圓軌道的最高點要使小滑塊恰能運(yùn)動到圓軌道的最高點Q,則小滑塊應(yīng)以多,則小滑塊應(yīng)以多大的初速度大的初速度v0向左運(yùn)動?向左運(yùn)動?(2)這樣運(yùn)動的小滑塊通過這樣運(yùn)動的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?點時對軌道的壓力是多大?錯解錯解(1)常見的思維障礙。常見的思維障礙。在求小滑塊在最高點在求小滑塊在最高點Q的速度大小時,對小滑塊受力分析時漏的速度大小時,對小滑塊受力分析時漏力,導(dǎo)致方程列錯,計算結(jié)果錯誤;力,導(dǎo)致方程列錯,計算結(jié)果錯誤;小滑塊通過小滑塊通過P點時錯誤地點時錯誤地找出提供向心力的力,導(dǎo)致動力學(xué)方程列錯而出現(xiàn)錯誤。找出提供向心力的力,導(dǎo)致動力

47、學(xué)方程列錯而出現(xiàn)錯誤。(2)因解答不規(guī)范導(dǎo)致的失分。因解答不規(guī)范導(dǎo)致的失分。小滑塊從開始運(yùn)動至到達(dá)小滑塊從開始運(yùn)動至到達(dá)Q點過程中利用動能定理列方程時,點過程中利用動能定理列方程時,漏掉摩擦力的功,導(dǎo)致失分;漏掉摩擦力的功,導(dǎo)致失分;求小滑塊通過求小滑塊通過P點時對軌道的壓點時對軌道的壓力時不用牛頓第三定律導(dǎo)致失分。力時不用牛頓第三定律導(dǎo)致失分。答案答案(1)7 m/s(2)0.6 N運(yùn)用運(yùn)用“思維流程思維流程”,即使不能得滿分,也能得步驟分,即使不能得滿分,也能得步驟分電場線和等勢面從宏觀上描繪出整個電場的分布。電場線和等勢面從宏觀上描繪出整個電場的分布。x和和Ex等關(guān)系圖線,描繪出沿某一直

48、線上電場的分布。這兩種形象描等關(guān)系圖線,描繪出沿某一直線上電場的分布。這兩種形象描述電場的方法相應(yīng)派生出其他類型圖象的試題。解題時要求利述電場的方法相應(yīng)派生出其他類型圖象的試題。解題時要求利用自己所學(xué)的知識進(jìn)行邏輯推理以及數(shù)形轉(zhuǎn)換。用自己所學(xué)的知識進(jìn)行邏輯推理以及數(shù)形轉(zhuǎn)換。微專題有關(guān)電場中的圖象問題微專題有關(guān)電場中的圖象問題1.vt圖象在電場中的應(yīng)用圖象在電場中的應(yīng)用【典例【典例1】 (2014海南卷,海南卷,9,5分分)(多選多選)如圖甲,直線如圖甲,直線MN表示表示某電場中一條電場線,某電場中一條電場線,a、b是線上的兩點,將一帶負(fù)電荷的粒是線上的兩點,將一帶負(fù)電荷的粒子從子從a點處由靜止

49、釋放,粒子從點處由靜止釋放,粒子從a運(yùn)動到運(yùn)動到b過程中的過程中的vt圖線如圖圖線如圖乙所示,設(shè)乙所示,設(shè)a、b兩點的電勢分別為兩點的電勢分別為a、b,場強(qiáng)大小分別為,場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb,粒子在,粒子在a、b兩點的電勢能分別為兩點的電勢能分別為Wa、Wb,不計重力,則有,不計重力,則有()A.ab B.EaEb C.EaEb D.WaWb解析解析電場線為直線,帶負(fù)電的粒子僅在電場力的作用下由靜電場線為直線,帶負(fù)電的粒子僅在電場力的作用下由靜止釋放,那么一定沿著電場力的方向運(yùn)動,故電場強(qiáng)度的方向止釋放,那么一定沿著電場力的方向運(yùn)動,故電場強(qiáng)度的方向向左,向左,b點的電勢高,選項點的電勢高,

50、選項A錯誤;由錯誤;由vt圖象的斜率表示粒子圖象的斜率表示粒子運(yùn)動的加速度可知粒子運(yùn)動的加速度越來越小,故運(yùn)動的加速度可知粒子運(yùn)動的加速度越來越小,故b點的場強(qiáng)小,點的場強(qiáng)小,EaEb,選項,選項B正確,正確,C錯誤;電場力做正功,電勢能減少,選錯誤;電場力做正功,電勢能減少,選項項D正確。正確。答案答案BD2.場強(qiáng)場強(qiáng)E(電勢電勢)與位移與位移x的圖象的應(yīng)用的圖象的應(yīng)用【典例【典例2】 (2014上海單科,上海單科,19,3分分)(多選多選)靜電場在靜電場在x軸上的軸上的場強(qiáng)場強(qiáng)E隨隨x的變化關(guān)系如圖所示,的變化關(guān)系如圖所示,x軸正向為場強(qiáng)正方向,帶正電軸正向為場強(qiáng)正方向,帶正電的點電荷沿的

51、點電荷沿x軸運(yùn)動,則點電荷軸運(yùn)動,則點電荷()A.在在x2和和x4處電勢能相等處電勢能相等B.由由x1運(yùn)動到運(yùn)動到x3的過程中電勢能增大的過程中電勢能增大C.由由x1運(yùn)動到運(yùn)動到x4的過程中電場力先增大后減小的過程中電場力先增大后減小D.由由x1運(yùn)動到運(yùn)動到x4的過程中電場力先減小后增大的過程中電場力先減小后增大解析解析由題圖可知,由題圖可知,x1到到x4場強(qiáng)先變大,再變小,則點電荷受到場強(qiáng)先變大,再變小,則點電荷受到的電場力先增大后減小,的電場力先增大后減小,C正確,正確,D錯誤;由錯誤;由x1到到x3及由及由x2到到x4過過程中,電場力做負(fù)功,電勢能增大,知程中,電場力做負(fù)功,電勢能增大,

52、知A錯誤,錯誤,B正確。正確。答案答案BC技巧秘訣技巧秘訣此類問題借助此類問題借助Ex或或x圖象,在給出電場強(qiáng)度在圖象,在給出電場強(qiáng)度在x軸上分布情軸上分布情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)問。解決這類問題的方法主要有兩種:一是況的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)問。解決這類問題的方法主要有兩種:一是直接從直接從Ex圖象的面積、斜率的意義入手;二是將圖象還原為圖象的面積、斜率的意義入手;二是將圖象還原為熟悉的情景模擬。熟悉的情景模擬。在勻強(qiáng)電場中,靜電力做的功可由在勻強(qiáng)電場中,靜電力做的功可由WqEx求得。在非勻強(qiáng)電場求得。在非勻強(qiáng)電場中,根據(jù)微元思想有中,根據(jù)微元思想有WqEx,同時,同時W也可由也可由Wq求得。求得。比較兩式

53、可得比較兩式可得qExq,即,即Ex,此式可理解為在,此式可理解為在Ex圖圖象中圖線與象中圖線與x軸所圍面積等于相距為軸所圍面積等于相距為x兩點間的電勢差。在兩點間的電勢差。在x圖象中,圖象上各點處切線斜率的大小表示該點電場強(qiáng)度沿圖象中,圖象上各點處切線斜率的大小表示該點電場強(qiáng)度沿x軸軸方向分量的大小。方向分量的大小。3.電勢能電勢能(Ep)與位移與位移x的綜合應(yīng)用的綜合應(yīng)用【典例【典例3】 (2014安徽理綜,安徽理綜,17,6分分)一帶電粒子在電場中僅一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動。取該直線為受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動。取該直線為x軸,起軸,起始點始點O為坐標(biāo)原點,其電勢能為坐標(biāo)原點,其電勢能Ep與位移與位移x的關(guān)系如圖所示。下列的關(guān)系如圖所示。下列圖象中合理的是圖象中合理的是()答案答案D

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