（課標人教版）2020年《高考風向標》物理 第7章 電場 第2講 電勢差 電勢 電勢能

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1、第2講 電勢差 電勢 電勢能 ★一、考情直播 1．考綱解讀 考綱內(nèi)容 能力要求 考向定位 1.電勢能 2.電勢、電勢差 3.勻強電場中電勢差與電場強度的關系 1.理解電場能的性質(zhì)，知道電場力做功的特點，知道電場力做功與電勢能的變化關系； 2.理解電勢差的定義式及其物理意義，理解電勢的物理意義，會比較電場中兩點電勢的高低，會求解電勢差； 3.理解勻強電場中電勢差與電場強度的關系式 近幾年高考對電勢高低的比較、、電勢能的大小比較、電勢差等內(nèi)容考查的頻率較高，特別是電場力做功的特點以及電場力做功與電勢能的變化之間的關系往往是命題的重點. 考點一 電勢和電勢差 1.電

2、勢差 （1）定義：電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q，叫做A、B兩點間的電勢差. （2）定義式： ，電勢差是 ，單位：V，1V=1J/C. （3）計算式：UAB=Ed，適用于 電場，d指 . 2.電勢：電場中某點的電勢，等于該點與零電勢間的電勢差，在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功，令φB=0，則φA=UAB=φA－φB ，單位：V. 特別要注意電勢是標量，電勢的負號表示了 ，電勢的大小與零勢點的選擇 ，電勢差與零勢點的選擇 .

3、[特別提醒]：電勢和電勢差都是用來描述電場能的性質(zhì)的物理量，電勢差也是用比值來定義的物理量，其大小與電荷以及電場力做的功沒有關系，取決于電場本身的性質(zhì)，若是勻強電場，則U＝Ed，其中d是指沿場強方向上的距離.對于電勢，選參考點的電勢為零后，則某點的電勢就可以表示為該點到參考點的電勢差了，電勢是相對的，是標量，電勢差是絕對的.還要注意總結物理量的“＋”“—”的含義，在矢量中，“－”表示方向，在標量中一是表示物理量的性質(zhì)，如正功、負功，正電、負電.二是表示大小，如電勢的－3v，－5v，－3v>－5v.請同學們務必注意. [例1]如圖(a）所示，AB是某電場中的一條電場線．若有一電子以某一初速度并

4、且僅在電場力的作用下，沿AB由點A運動到點B，其速度圖象如圖(b)所示．下列關于A、B兩點的電勢和電場強度E大小的判斷正確的是（ ） A. B. C. D. [解析]從v-t圖易知電子做加速度逐漸減小的變減速運動，故電子所受電場力與運動方向相反，場強的方向由A指向B，因為沿著電場線的方向電勢降低，故，又加速度逐漸減小，故 [答案]AC [方法小結]要比較電場中兩點電勢的高低，關鍵在于判斷電場線的方向. 考點二 電場力中的功能關系 1．電勢能：電荷在電場中所具有的能叫電勢能.單位：焦耳（J） 2．電場力的功與電勢能變化的關系： ，電場力做正功，電

5、勢能 ；電場力做負功，電勢能 . 3．特點：電勢能是電荷與所在電場共有的，且具有 ，通常取無窮遠處或大地為電勢能的零點. 4.當只有電場力做功時，電荷的 和 守恒，當只有電場力和重力做功時， 和 守恒. [特別提醒]：電場力做功與路徑無關，和重力做功具有相同的性質(zhì).電場力做功與電勢能的變化關系與重力做功和重力勢能變化關系相同，可用類比的方法加以記憶、理解和運用. 圖9－37－5 [例2] (2020·海南）如圖9-37-5所示，固定在點的正點電荷的電場中有、兩點，已知，下列敘述正確的是（ ） Ａ.若把

6、一正的點電荷從點沿直線移到點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少 Ｂ.若把一正的點電荷從點沿直線移到點，則電場力對該電荷做功，電勢能增加 Ｃ.若把一負的點電荷從點沿直線移到點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少 Ｄ.若把一負的點電荷從點沿直線移到點，再從點沿不同路徑移回到點；則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的功，電勢能不變 [解析]把正電荷從M點移到N點，電場力做正功，根據(jù)，可知電勢能減小，把負電荷從M點移到N點，電場力做負功，電勢能增加，負電荷從M點移到N點電場力做負功，從N點移到M點，電場力做正功，兩者大小相等，總功為零，電勢能不變. [答案]AD [方法技巧]本題考

7、查電場力做功與電勢能變化之間的關系，電場力做功與電勢能變化之間的關系為，可類比重力做功的特點. 考點三 等勢面和電場線 [特別提醒]：等勢面和電場線處處垂直，且從高等勢面指向低等勢面，故已知等勢面的分布，可以畫出電場線的分布，反過來，已知電場線的分布，也可以畫出等勢面的分布，等差等勢面分布越密，場強越大，在等勢面上移動電荷，電場力不做功. [例3]如圖所示，平行直線、、、、，分別表示電勢為-4 V、-2 V、0、2 V、4 V的等勢線，若AB=BC=CD= DE= 2 cm，且與直線MN成300角，則（ ） A．該電場是勻強電場，場強方向垂直于，且左斜下 B．該電場是勻強電場，場強

8、大小E=2 V/m C．該電場是勻強電場，距C點距離為2 cm的所有點中，最高電勢為4V，最低電勢為-4V D．該電場可能不是勻強電場，E=U/d不適用 [解析]因等差等勢線是平行線，故該電場是勻強電場，場強和等勢線垂直，且由高等勢線指向低等勢線，故AD錯誤， 故B錯，以C點為圓心，以2cm為半徑做圓，又幾何知識可知圓將與、等勢線相切，故C正確. [答案]C [方法技巧]本題考查電場線和等勢面的關系，電場線和等勢面處處垂直，且由高等勢面指向低等勢面，故已知等勢面能繪出電場線的分布，已知電場線能畫出等勢面的分布. ★ 高考重點熱點題型探究 熱點1 電勢高低的判斷 【真題1】（2

9、020年江蘇卷）如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為、、，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關系中正確的有( ) A. ＞＞　　　 B. EC＞EB＞EA C.　 UAB＜UBC　　　　　　　　 D.　 UAB＝UBC 【解析】A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降落，故φA＞φB＞φC , A正確；由電場線的密集程度可看出電場強度大小關系為EC＞EB＞EA，B對；電場線密集的地方電勢降落較快，故UBC＞UAB，C對D錯. 【答案】ABC [名師指引]考查靜電場中

10、的電場線、等勢面的分布知識和規(guī)律.此類問題要在平時注重對電場線與場強、等勢面與場強和電場線的關系的掌握，熟練理解常見電場線和等勢面的分布規(guī)律. 【真題2】（2020年海南卷）勻強電場中有a、b、c三點．在以它們?yōu)轫旤c的三角形中， ∠a＝30°、∠c＝90°．電場方向與三角形所在平面平行．已知a、b和c點的電勢分別為V、V和2 V．該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為（ ） a b c 30° A．V、V B．0 V、4 V a b c O N M P C．V、 D．0 V、V 【解析】如圖，根據(jù)勻強電場的電場線與等勢面是平行等間距排列，

11、且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取ab的中點O，即為三角形的外接圓的圓心，且該點電勢為2V，故Oc為等勢面，MN為電場線，方向為MN方向，UOP= UOa=V，UON : UOP=2:，故UON =2V,N點電勢為零，為最小電勢點，同理M點電勢為4V，為最大電勢點. 【答案】B [名師指引]本題考查電場線和等勢面的關系，關鍵在于根據(jù)電勢的分布情況畫出電場線. 新題導練： 北P Q南 N S 1-1.（2020年佛山二模 ）右圖是云層間閃電的模擬圖，圖中P、Q是位于南、北方向帶異種電荷的兩塊陰雨云，在放電的過程中，在兩塊云的尖端之間形成了一個放電通道.氣象觀

12、測小組的同學發(fā)現(xiàn)位于通道正下方的小磁針N極轉向東（背離讀者），S極轉向西，則P、Q兩云塊放電前（ ） A.云塊P帶正電 B. 云塊Q帶正電 C.P、Q兩云塊間存在電勢差 D.P尖端的電勢高于Q尖端的電勢 a b V O t 甲 乙苯 1-2.(2020年茂名一模)如圖甲是某一電場中的一條電場線，a、b兩點是該電場線上的兩點.一負電荷只受電場力作用，沿電場線由a運動到b.在該過程中，電荷的速度—時間圖象如圖乙所示，比較a、b兩點場強E的大小和電勢Φ的高低，下列說法正確的是（ ） A.Ea=Eb B.Ea>EB C.Φa>Φb D.Φa<Φb 熱點2

13、電場力做功與電勢能變化之間的關系 【真題3】（2020年上海卷）如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能＿＿＿（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點的電勢UA＝15V，B點的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為＿＿＿＿J. 【解析】將電荷從從電場中的A點移到B點，電場力做負功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB = ，W= qUAB = －5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J . 【答案】增大，－2.5×10－8 [名師指引]本題考查電場力做功和電勢能變化之間的關系，屬于基礎題. 【真題4】（2020年山東卷） 如圖所示，

14、在y 軸上關于O點對稱的A 、B 兩點有等量同種點電荷＋Q，在x軸上C 點有點電荷-Q ，且CO=OD ,∠ADO 二60°.下列判斷正確的是（ ） A．O點電場強度為零 B．D 點電場強度為零 C．若將點電荷＋q 從O 移向C ，電勢能增大 D．若將點電荷一q 從O 移向C ．電勢能增大 [解析]電場是矢量，疊加遵循平行四邊行定則，由和幾何關系可以得出，A錯B對.在之間，合場強的方向向左，把負電荷從Ｏ移動到C，電場力做負功，電勢能增加，C錯D對. [答案]BD [名師指引]本題易混淆正電荷和負電荷在電場中的受力情況和電場力做功情況.另外要特別注意場強是矢量，應遵循平行四邊

15、形定則. 新題導練 2-1.(2020年深圳一模)如圖為一勻強電場，某帶電粒子從A點運動到B點．在這一運動過程中克服重力做的功為2.0J，電場力做的功為1.5J．則下列說法正確的是（ ） v A B E A．粒子帶負電 B．粒子在A點的電勢能比在B點少1.5J C．粒子在A點的動能比在B點多0.5J D．粒子在A點的機械能比在B點少1.5J a b N M 2-2.(2020年汕頭一模)圖中MN是由一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線．一個帶正電的粒子+q飛入電場后，只受電場力的作用下沿一條曲線（圖中虛線）運動，a、b是該曲線上的兩點，則( ) A．a(chǎn)

16、點的電場強度小于b點的電場強度 B．a(chǎn)點的電勢Ua 低于b點的電勢Ub C．粒子在a點的動能Eka小于在b點的動能Ek b D．粒子在a點的電勢能低于在b點的電勢能 熱點三 電場與力學綜合 【真題6】（2020年廣東卷）如圖（a）所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場，電場強度E隨時間的變化如圖（b）所示．不帶電的絕緣小球P2靜止在O點．t=0時，帶正電的小球P1以速度t0從A點進入AB區(qū)域，隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大小是碰前的倍，P1的質(zhì)量為m1，帶電量為q，P2的質(zhì)量m2=5m1,A、O間距為L0，O、B間距．已知． （1）求碰撞后小球P1向左運動的

17、最大距離及所需時間． （2）討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞． 【解析】(1)P1經(jīng)t1時間與P2碰撞，則 P1、P2碰撞，設碰后P2速度為v2，由動量守恒： 解得（水平向左） （水平向右） 碰撞后小球P1向左運動的最大距離： 又： 解得： 所需時間： （2）設P1、P2碰撞后又經(jīng)時間在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞，且P1受電場力不變，由運動學公式，以水平向右為正： 則： 解得： （故P1受電場力不變） 對P2分析： 所以假設成立，兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞. [名師指引]本題考查電場力、牛頓定律、運動學公式、動量守恒等知識點，具有很強的綜合

18、性，廣東高考連續(xù)幾年在電場方面都有大題考查，希望同學們能引起重視. 圖9－38－11 [真題7]（2020·廣東）如圖9-38-11所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L.槽內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，球A帶電量為+2q，球B帶電量為－3q，兩球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng).最初A和B分別靜止于左板的兩側，離板的距離均為L.若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，在兩板間加上與槽平行向右的勻強電場E后（設槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），求： ⑴球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大小； ⑵帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需

19、的時間及球A相對右板的位置? [解析]對帶電系統(tǒng)進行分析，假設球A能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W1，有： 而且還能穿過小孔，離開右極板. 假設球B能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W2，有 綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A、B應分別在右極板兩側. ⑴帶電系統(tǒng)開始運動時，設加速度為a1，由牛頓第二定律＝ 球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度為v1，有 解得 ⑵設球B從靜止到剛進入電場的時間為t1，則 解得 球B進入電場后，帶電系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律 顯然，帶電系統(tǒng)做勻減速運動.設球A剛達到右極板時的速度為v2，減速所需時間為t2，則有 , 解得 球A

20、離電場后，帶電系統(tǒng)繼續(xù)做減速運動，設加速度為a3，再由牛頓第二定律 設球A從離開電場到靜止所需的時間為t3，運動的位移為x，則有 , 解得 ， 可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時間為 球A相對右板的位置為 [名師指引]本題考查電場力、電場力做功，牛頓第二定律，質(zhì)點運動學等知識，具有很強的綜合性，能很好的考查同學們的綜合分析能力和推理能力.特別要注意到整體法的運用. 新題導練 3-1.如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與光滑絕緣水平面平滑連接，整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場E中．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊（可視為質(zhì)點），從水平面上的A點以初

21、速度v0水平向左運動，沿半圓形軌道恰好通過最高點C，場強大小E<． （1）試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功． （2）證明物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強大小E無關，且為一常量． C B A 3-2.（2020年廣州一模）如圖19所示，在絕緣水平面上，相距為L的A、B兩點分別固定著等量正點電荷.O為AB連線的中點，C、D是AB連線上兩點，其中AC=CO=OD=DB=.一質(zhì)量為m電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點）以初動能E0從C點出發(fā)，沿直線AB向D運動，滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為n E0（n＞1），到達D點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：

22、 C A B O D E0 圖19 （1）小滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ； （2）OD兩點間的電勢差UOD； （3）小滑塊運動的總路程S. ★三、搶分頻道 1.限時基礎訓練卷 1.（2020年天津）帶負電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運動：①在電場線上運動，②在等勢面上做勻速圓周運動.該電場可能由（ ） A．一個帶正電的點電荷形成 B．一個帶負電的點電荷形成 C．兩個分立的帶等量負電的點電荷形成 D．一帶負電的點電荷與帶正電的無限大平板形成 2.（2020·深圳二模）如圖9-37-2所示，在沿x軸正方向的勻強電場E中，有一質(zhì)點A

23、以O為圓心、以r為半徑逆時針轉動，當質(zhì)點A轉動至其與O點的連線與x軸正方向間夾角為θ時，則O、A兩點間的電勢差為（ ） 圖9－37－2 A. B. C. D. 3.點電荷A和B，分別帶正電和負電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖，電場強度為零的地方在（ ） 　A．A和B之間 　　B．A右側 　C．B左側 　　　 D．A的右側及B的左側 圖9－37－1 4.如圖9-37-1所示：P、Q是兩個電量相等的正點電荷，它們連線的中是O，A、B是中垂線上兩點，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點的場強和電勢，則（ ） A．

24、EA一定大于EB，φA一定大于φB B．EA不一定大于EB，φA一定大于φB C．EA一定大于EB，φA不一定大于φB D．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB 圖9－37－14 5.(2020年深圳一模)如圖9-37-14，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫侖力作用下，做以O為焦點的橢圓運動.M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點,電子在從M到達N點的過程中( ) A．速率先增大后減小 B．速率先減小后增大 1 2 3 4 b a 圖9－37－8 　 C.電勢能先減小后增大　　　　 D．電勢能先增大后減小 6．圖9-37-8中虛線所示為靜電

25、場的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點的動能分別為26eV和5eV.當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋?eV時，它的動能應為（ ） A. 8eV B. 13eV C. 20eV D. 34eV A B C D E A/ B/ C/ D/ 圖9－37－10 7.(2020·廣東) 如圖9-37-10所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點構成一正方體空間，電場方向與面A

26、BCD垂直.下列說法正確的是（ ） A．AD兩點間電勢差UAD與A A＇兩點間電勢差UAA＇相等 B．帶正電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電場力做正功 C．帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電勢能減小 D．帶電的粒子從A點移到C＇點，沿對角線A C＇與沿路徑A→B→B＇ →C＇電場力做功相同 8.（2020年廣東理科基礎）空間存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運動軌跡如圖6所示，在相等的時間間隔內(nèi)( ) A．重力做的功相等 B．電場力做的功相等 C．電場力做的功大于重力做的功 D．電場力做的功小于重力做

27、的功 9.如圖9-37-29所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場.一“L”形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強電場中.管的水平部分長為l1=0.2m，離水平面地面的距離為h=5.0m，豎直部分長為l2=0.1m.一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計且小球通過管的彎曲部分（長度極短可不計）時沒有能量損失，小球在電場中受到的電場力大小為重力的一半.求： 圖9－37－29 ⑴小球運動到管口B時的速度大?。? ⑵小球著地點與管的下端口B的水平距離.(g=10m/s2) 圖9－37－27 10．一勻強電場，場強方向是水平的．一個質(zhì)量為m的帶正電

28、的小球，從O點出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動．求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差？ 2．基礎提升訓練 11.（2020年海南卷）靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從電勢為φa的a點運動至電勢為φb的b點．若帶電粒子在a、b兩點的速率分別為va、vb，不計重力，則帶電粒子的比荷q/m，為( ) A． B． C． D． 12．如圖所示，長為L、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的小球以初速度v0從斜面底端A點開始沿斜面上滑，當?shù)竭_斜面頂端B點時，速度仍為

29、v0，則（ ） A.A、B兩點間的電壓一定等于mgL sin/q B.小球在B點的電勢能一定大于在A點的電勢能 C.若電場是勻強電場，則該電場的電場強度的最大值一定為mg/ q D.若該電場是斜面中點正上方某點的點電荷Q產(chǎn)生的，則Q一定是正電荷 13.(2020·寧夏)勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長度為1 m，D為AB的中點，如圖9-37-11所示.已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14 V、6 V和2 V.設場強大小為E，一電量為1×10－6 C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為W，則( ) A D B

30、 C 圖9－37－11 A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m 圖9－37－12 D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m 14.（2020·全國Ⅰ）a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點.電場線與矩形所在的平面平行.已知a點的電勢是20V，b點的電勢是24V，d點的電勢是4V，如圖9-37-12,由此可知，c點的電勢為（ ） A.4V B.8V C.12V D.24V 15. 一個質(zhì)量為m，帶有電荷-q的小物塊，可在水平軌道Ox

31、上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強電場中，場強大小為E，方向沿Ox軸正方向，如圖所示，小物體以初速v0從x0沿Ox軌道運動，運動時受到大小不變的摩擦力f作用，且f＜qE.設小物體與墻碰撞時不損失機械能且電量保持不變.求它在停止運動前所通過的總路程s. 3．能力提高訓練 16.(2020·北京)在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊.開始時滑塊靜止.若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1，持續(xù)一段時間后立即換成與E1相反方向的勻強電場E2.當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時，滑塊恰好回到初始位置，且具有動能,在上述過程中，E1對滑塊的電場力做功為W1，沖量大

32、小為I1；E2對滑塊的電場力做功為W2，沖量大小為I2.則( ) A.I1= I2 B.4I1= I2 C.W1= 0.25 W2 =0.75 D.W1= 0.20 W2 =0.80 17.（2020年韶關一模）如圖所示，L為豎直、固定的光滑絕緣桿，桿上O點套有一質(zhì)量為m、帶電量為－q的小環(huán)，在桿的左側固定一電荷量為+Q的點電荷，桿上a、b兩點到+Q的距離相等，Oa之間距離為h1，ab之間距離為h2，使小環(huán)從圖示位置的O點由靜止釋放后，通過a的速率為.則下列說法正確的是（ ） A．小環(huán)通過b點

33、的速率為 B．小環(huán)從O到b，電場力做的功可能為零 C．小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小 D．小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大 18.如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上有兩個靜止的小球A和B，B在桌邊緣，A和B均可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為m=0．2kg，A球帶正電，電荷量q=0．1C，B球是絕緣體不帶電，桌面離地面的高h=0.05m．開始時A、B相距L=0．1m，在方向水平向右、大小E=10N／C的勻強電場的電場力作用下，A開始向右運動，并與B球發(fā)生正碰，碰撞中A、B的總動能無損失，A和B之間無電荷轉移．求： (1) A經(jīng)過多長時間與B碰撞? (2) A、B落地點之間的距離是多大?

34、 20.在電場強度為E的勻強電場中，有一條與電場線平行的幾何線，如圖中虛線所示，幾何線上有兩個靜止的小球A和B（均可看做質(zhì)點），兩小球的質(zhì)量均為m，A球帶電荷量＋Q,B球不帶電，開始時兩球相距L，在電場力的作用下，A球開始沿直線運動，并與B球發(fā)生對碰撞，碰撞中A、B兩球的總動能無損失，設在各次碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉移，且不考慮重力及兩球間的萬有引力，問： (1)A球經(jīng)過多長時間與B球發(fā)生第一次碰撞？ (2)第一次碰撞后，A、B兩球的速度各為多大？ (3)試問在以后A、B兩球有再次不斷地碰撞的時間嗎？ 如果相等，請計算該時間間隔T，如果不相等，請說明

35、理由． 第2講參考答案 考點整合 考點1.；標量；勻強；沿場強方向上的距離；大小；有關；無關. 考點2.；減??；增加；相對性；電勢能；動能；電勢能；機械能. 新題導練 1-1.ACD[小磁針北極背離讀者，表明放電電流是從P云塊到Q云塊，故ACD正確] 1-2.AD [由圖象可知，電子做勻加速直線運動，故該電場為勻強電場，即 EA = EB ，電子動能增加，電勢能減少，電勢升高，即UA＜UB] 2-1.CD[電場力做正功，電勢能減小，故粒子帶正電，B選項錯誤，合外力做負功，動能減小，故C正確，非重力做正功，機械能增加，故D正確] 2-2.AC[粒子經(jīng)過電場線MN時所

36、受電場力的方向為水平向左，（運動軌跡向合外力的方向偏轉）故場強的方向由N指向M，畫出負電荷的電場線分布，易知A正確，粒子從a到b，電場力做正功，電勢能減小，動能最大，故C正確] 3-1. (1)物塊恰能通過圓弧最高點C，即圓弧軌道此時與物塊間無彈力作用，物塊受到的重力和電場力提供向心力 物塊在由A運動到C的過程中，設物塊克服摩擦力做的功Wf ，根據(jù)動能定理 (2) 物塊離開半圓形軌道后做類平拋運動，設水平位移為s， s＝vct 2R＝ 聯(lián)立解得 s＝2R 因此，物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強大小E無關，大小為2R． 3-2.解析：（1）由O為AB連線的

37、中點，C、D是AB連線上兩點，其中AC=CO=OD=.知C、D關于O點對稱，則UCD=0. 設滑塊與水平面間的摩擦力大小為f，對滑塊從C到D的過程中，由動能定理得： 且f=μmg 得： （2）對于滑塊從O到D的過程中，由動能定理得： ，則： （3）對于小滑塊從C開始運動最終在O點停下的整個過程，由運動能定理得： ，而 得： 搶分頻道 1.限時基礎訓練卷 1.A[在僅受電場力的作用在電場線上運動，只要電場線是直線的就可能實現(xiàn)，但是在等勢面上做勻速圓周運動，就需要帶負電的粒子在電場中所受的電場力提供向心力，根據(jù)題目中給出的4個電場，同時符合兩個條件的是A答案] 2.B[根據(jù)

38、U＝Ed，d指沿場強方向上的距離] 3.C[因為A帶正電，B帶負電，所以只有A右側和B左側電場強度方向相反，因為QA＞QB，所以只有B左側，才有可能EA與EB等量反向，因而才可能有EA和EB矢量和為零的情況] 4.B[兩等量的同種點電荷在連線中點O處和離O點無窮遠處的場強均為零，而A、B處的場強是指兩正點電荷分別在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，根據(jù)平行四邊形定則可知合場強的方向向上，所以從O點起沿中垂線到無窮遠處場強先增大后減小，因A、B的具體位置不確定，所以場強大小不確定，沿著場強的方向電勢降低，所以φA>φB ] 5.AC[根據(jù)軌跡可知：電子從M到P電場力做正功，動能增加，電勢能減?。浑娮?/p>

39、從P到N電場力做負功，動能減小，電勢能增加.故應先AC] 6.C[電荷只有電場力做功時，電場能和動能守恒，先求出等勢面3上的動能，即可得出電荷的總能量] 7.BD[平面ABCD和平面A＇B＇C＇D＇為兩個等勢面,故A選項錯誤，正電荷由A點運動D＇點電場力做正功，同理負電荷則做負功，電勢能增大，電場力做功與路徑無關，只與始末兩點的電勢差有關，故D選項正確] 8.C[根據(jù)微粒的運動軌跡可知電場力大于重力，故選項C正確。由于微粒做曲線運動，故在相等時間間隔內(nèi)，微粒的位移不相等，故選項A、B錯誤] 9．解析：⑴在小球從A運動到B的過程中，對小球由動能定理有： 　　　 解得：　 代入數(shù)

40、據(jù)可得：υB=2.0m/s 　 ⑵小球離開B點后，設水平方向的加速度為a，位移為s，在空中運動的時間為t， 水平方向有：　　 　　 　 　 豎直方向有：　　 聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)可得：s=4.5m 10．解析：設電場強度為E，小球帶電量為q，因小球做直線運動，它受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線，如圖. mg=qEtanθ 由此可知，小球做勻減速運動的加速度大小為 設從O到最高點的路程為s 有 運動的水平距離為 l=s.cosθ 兩點的電勢能之差 △W=qEl 由以上各式得 2．基礎提升訓練 11.C[由電勢差公式以及動能定理：W=qUab=q(φa－φb

41、)= m (vb2－va2)，可得比荷為 = ] 12.A[小球從A點移到B點，根據(jù)動能定理可知A正確，小球從A點運動到B點，電場力做正功，電勢能減小，B錯誤，若是勻強電場，場強沿斜面向上時具有最小值.無最大值,D選項中應為負電荷] 圖9－37－13 13.A[由題知D為AB的中點，由勻強電場的特點可知，D點所在的等勢面的電勢UD＝10V，則W＝q（UD－UC）＝8×10－6J，因UB>UC,故電場線方向與AB連線不重合，所以AB兩點沿場強方向上的距離d<1m,由UAB＝Ed，則] 14.B[連接bd兩點，作出過a點的等勢面，作出其他等勢面，如圖9-37-13所示，易知c點的電勢為8

42、V] 15.解析：設小物塊從開始運動到停止在O處的往復運動過程中位移為x0，往返路程為s.根據(jù)動能定理有 　解得：　 3．能力提高訓練 16.C [根據(jù)，得出速率的關系v2＝2v1，從而得出E2=3E1,也可通過v-t圖象求解] 17.A[a、b兩點等勢，小球從a滑落到b時，根據(jù)動能定理有解出，Oa之間合外力做正功，速度一直增大，ab之間應是先增大后減小] 18解：(1)A在電場力作用下做初速度為零的勻速直線運動、，設加速度大小為a，經(jīng)過時間t與B發(fā)生第一次碰撞，則 得 又 得 =0.2s (2)設A球與B球發(fā)生碰撞前速度為vAl，碰撞后A球速度為vA2，B球速

43、度為vB2，則 得 A球與B球發(fā)生碰撞由動量守恒和機械能守恒，得： 解得：， A球與B球發(fā)碰撞后，B做平拋運動，A在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做初速度為零的勻加速運動，A球與B球運動時間相等，設時間為t1，在這段時間內(nèi)A、B在水平方向發(fā)生的位移分別為sA和sB，則 得 A、B落地點之間的距離： 19.解析：(1)A球在電場力的作用下做勻加速直線運動，則解之得 (2 )A球與B球碰撞，動量守恒，則 根據(jù)題意，總能量不損失，則 聯(lián)立解得 (3)取B球為參考系，A、B碰撞后，A球以向左做勻減速直線運動，經(jīng)時間t后，速度減為零，同時與B球相距L，然后A球向右做勻加速直線運動，又經(jīng)過時間t后，速度增為，與B球發(fā)生第二次碰撞，同理可證，每次總能量無損失的碰撞均為互換速度，則以后第三、四次碰撞情況可看成與第一、二次碰撞的情況重復，以此類推可知A、B兩球不斷碰撞的時間間隔相等，均為T=2t=2