高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專題十一 電場(chǎng)力和能的性質(zhì)課件.ppt

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專題十一電場(chǎng)力和能的性質(zhì) 考點(diǎn)基礎(chǔ)自清 考點(diǎn)互動(dòng)探究 內(nèi)容索引 考點(diǎn)基礎(chǔ)自清 一 電荷及其守恒定律 負(fù) 答案 1 兩種電荷 1 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶電 2 同種電荷相互排斥 異種電荷相互 2 三種起電方式摩擦起電 感應(yīng)起電和接觸起電 它們的實(shí)質(zhì)都是的轉(zhuǎn)移 3 元電荷最小的電荷量 e C 吸引 電子 1 6 10 19 答案 4 電荷守恒定律表述1 電荷既不會(huì)創(chuàng)生 也不會(huì)消滅 它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 在轉(zhuǎn)移過程中 電荷的 這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律 表述2 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 的代數(shù)和保持不變 總量 保持不變 電荷 答案 二 庫侖定律 1 點(diǎn)電荷當(dāng)帶電體的 大小及電荷分布對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí) 這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷 2 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 與它們的成反比 作用力的方向在它們的連線上 形狀 距離的二次方 答案 2 表達(dá)式 F 式中k 9 0 109N m2 C2 叫做靜電力常量 3 適用條件 真空中的 點(diǎn)電荷 答案 三 電場(chǎng)強(qiáng)度 1 定義 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的的比值 2 定義式 E 3 矢量性 規(guī)定在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 電荷量q 正電荷 電場(chǎng)力 答案 4 場(chǎng)強(qiáng)公式的比較 三個(gè)公式 適用于電場(chǎng)與試探電荷是否存在無關(guān) 適用于產(chǎn)生的電場(chǎng)Q為場(chǎng)源電荷的電荷量 適用于電場(chǎng)U為兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 d為沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離 任何 點(diǎn)電荷 勻強(qiáng) 答案 5 電場(chǎng)的疊加 1 電場(chǎng)疊加 多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為各電荷單獨(dú)在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的和 2 運(yùn)算法則 定則 矢量 平行四邊形 答案 四 電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)差 1 靜電力做功 1 特點(diǎn) 靜電力做功與路徑無關(guān) 只與有關(guān) 2 計(jì)算方法 W qEd 只適用于 其中d為沿電場(chǎng)方向的距離 WAB qUAB 適用于 初 末位置 勻強(qiáng)電場(chǎng) 任何電場(chǎng) 答案 2 電勢(shì)能 1 定義 電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能 等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到位置時(shí)靜電力做的功 2 電場(chǎng)力做功是電勢(shì)能變化的量度 用公式表示為WAB 即電場(chǎng)力做正功 電荷的電勢(shì)能減少 電場(chǎng)力做負(fù)功 電荷的電勢(shì)能增加 零勢(shì)能 EpA EpB 答案 3 電勢(shì) 1 定義 電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的與它的電荷量的比值 2 定義式 3 矢標(biāo)性 電勢(shì)是 有正負(fù)之分 其正 負(fù) 表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高 低 4 相對(duì)性 電勢(shì)具有 同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取零電勢(shì)點(diǎn)的不同而不同 5 電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量 決定于本身 與試探電荷 電勢(shì)能 標(biāo)量 相對(duì)性 電場(chǎng) 無關(guān) 答案 4 電勢(shì)差 1 電勢(shì)差 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的差值叫做電勢(shì)差 也叫電壓 2 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取 填 有關(guān) 或 無關(guān) 3 公式 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為 A B點(diǎn)的電勢(shì)為 B 則UAB A B UBA 可見UAB UBA 4 電勢(shì)差是 UAB是正值 A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高 UAB為負(fù)值 A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低 5 電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn) 靜電力做功WAB與AB間電勢(shì)差UAB的關(guān)系為WAB 電勢(shì) 無關(guān) B A 標(biāo)量 qUAB 答案 五 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 加試 1 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式 E 其中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離 2 公式只適用于 勻強(qiáng)電場(chǎng) 答案 六 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 加試 1 處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征 1 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng) 2 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 其外部表面附近任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必定與這點(diǎn)的表面 3 處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體 它的表面是個(gè) 地球是一個(gè)等勢(shì)體 處處為零 垂直 等勢(shì)面 答案 2 靜電平衡時(shí) 導(dǎo)體上的電荷分布有以下兩個(gè)特點(diǎn) 1 導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷 電荷只分布在導(dǎo)體的 2 在導(dǎo)體外表面 越尖銳的位置電荷的密度 單位面積的電荷量 凹陷的位置幾乎沒有電荷 3 尖端放電所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子 由于被吸引而奔向尖端 與尖端上的電荷 這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象 表面 越大 中和 答案 4 靜電屏蔽金屬殼或金屬網(wǎng)的空腔內(nèi)不受外界電場(chǎng)的影響 殼 網(wǎng) 內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為 外電場(chǎng)對(duì)殼 網(wǎng) 內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響 金屬殼 網(wǎng) 的這種作用叫做 0 靜電屏蔽 1 2015 浙江1月學(xué)考 26 下列電場(chǎng)中 A B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 1 2 3 4 5 學(xué)考通關(guān)練 1 2 3 4 5 解析 3 一個(gè)電荷只在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí) 靜電力做了5 10 6J的功 那么 A 電荷在B點(diǎn)將具有5 10 6J的電勢(shì)能B 電荷在B點(diǎn)將具有5 10 6J的動(dòng)能C 電荷的電勢(shì)能減少了5 10 6JD 電荷的電勢(shì)能增加了5 10 6J 解析 1 2 3 4 5 解析電荷只在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí) 靜電力做正功 電勢(shì)能減少 靜電力做了多少正功 電荷的電勢(shì)能就減少多少 因電荷在A點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能不知道 所以不能確定電荷在B點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能 故選項(xiàng)C正確 4 如圖1為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖 每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm 則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為 解析 圖1 1 2 3 4 5 A E 100V m 豎直向下B E 100V m 豎直向上C E 100V m 水平向左D E 100V m 水平向右 解析電場(chǎng)方向與等勢(shì)面垂直且指向電勢(shì)降低的方向 故電場(chǎng)方向水平向左 5 2016 諸暨市期末 如圖2甲所示 一塊有機(jī)玻璃板和一塊塑料板 手持有機(jī)玻璃棒用力快速摩擦兩板后分開 接著將塑料板插入箔片驗(yàn)電器上端的空心金屬球中 沒有接觸金屬球 發(fā)現(xiàn)金屬箔片張開 如圖乙所示 然后抽回塑料板 再將有機(jī)玻璃板和塑料板互相平行但不接觸 同時(shí)插入空心金屬球 仍沒有接觸金屬球 發(fā)現(xiàn)金屬箔片沒有張開 如圖丙所示 關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 下列的說法正確的是 1 2 3 4 5 圖2 A 兩板摩擦后帶電說明創(chuàng)造了新的電荷B 圖乙驗(yàn)電器箔片張開是因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)C 圖乙驗(yàn)電器箔片張開是因?yàn)榘迳想姾赊D(zhuǎn)移到箔片上D 圖丙驗(yàn)電器箔片沒有張開是因?yàn)閮砂鍘У攘慨惙N電荷 1 2 3 4 5 返回 考點(diǎn)互動(dòng)探究 等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的比較 考點(diǎn)一庫侖定律與電場(chǎng)強(qiáng)度 解析 圖3 例1 2016 浙江10月學(xué)考 13 如圖3所示 質(zhì)量為m 電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn) 帶有電荷量也為q的小球B固定在O點(diǎn)正下方絕緣柱上 其中O點(diǎn)與小球A的間距為l O點(diǎn)與小球B的間距為l 當(dāng)小球A平衡時(shí) 懸線與豎直方向夾角 30 帶電小球A B均可視為點(diǎn)電荷 靜電力常量為k 則 解析小球A的受力分析如圖 技巧點(diǎn)撥 解決平衡問題的方法技巧 分析帶電體的平衡問題的關(guān)鍵是受力分析 正確畫出受力圖 不共線力作用下的平衡問題的分析方法有正交分解法和合成法 只分析含有直角的情況 兩種方法都是利用直角三角形的知識(shí)求解 解析 1 2015 浙江學(xué)考模擬 如圖所示的四種電場(chǎng)中 分別標(biāo)記有a b兩點(diǎn) 其中a b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 解析電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量 a b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 則要求場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同 故D對(duì) 1 2 3 變式題組 解析 2 如圖4所示 B為線段AC的中點(diǎn) 如果在A處放一個(gè) Q的點(diǎn)電荷 測(cè)得B處的場(chǎng)強(qiáng)EB 48N C 則 A EC 24N CB EC 12N CC 若要使EB 0 可在C處放一個(gè) Q的點(diǎn)電荷D 把q 10 9C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn) 則其所受電場(chǎng)力的大小為6 10 9N 圖4 1 2 3 根據(jù)場(chǎng)的疊加及點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向知 應(yīng)在C處放一等量同種電荷 C錯(cuò)誤 F qEC 1 2 10 8N D錯(cuò)誤 解析 3 如圖5所示 水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中 一帶電荷量為 q 質(zhì)量為m的小球靜止在傾角為 的光滑斜面上 則關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)方向及大小的判斷正確的是 1 2 3 圖5 解析小球靜止 所受合力為零 重力和水平方向的電場(chǎng)力不能使其平衡 因此一定會(huì)受到斜面支持力的作用 由三力平衡情況可知 小球所受電場(chǎng)力應(yīng)水平向右 即Eq mgtan 由此得勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為 因小球帶負(fù)電 所以勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與小球受力方向相反 即電場(chǎng)方向向左 故選B 1 2 3 1 電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別 1 電勢(shì)是標(biāo)量 是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量 是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量 2 電勢(shì)高的地方場(chǎng)強(qiáng)不一定大 二者在大小上無必然聯(lián)系 3 沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)降低 考點(diǎn)二電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)差 2 電勢(shì)高低的判斷 3 電勢(shì)能大小的判斷 例2如圖6 直線上有O a b c四點(diǎn) a b間的距離與b c間的距離相等 在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷 已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì) 若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn) 再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn) 則 解析 圖6 A 兩過程中電場(chǎng)力做的功相等B 前一過程中電場(chǎng)力做的功大于后一過程中電場(chǎng)力做的功C 前一過程中 粒子電勢(shì)能不斷減小D 后一過程中 粒子動(dòng)能不斷減小 解析由題意知O點(diǎn)處點(diǎn)電荷帶正電 其周圍部分電場(chǎng)線分布如圖所示 帶負(fù)電荷的粒子由c到b再到a過程中 電場(chǎng)強(qiáng)度不斷變大 粒子由c b a過程中 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能不斷減小 動(dòng)能不斷增加 故C項(xiàng)正確 D項(xiàng)錯(cuò)誤 方法感悟 電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法 1 由公式W Flcos 計(jì)算 此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 可變形為 W qElcos 2 由W qU來計(jì)算 此公式適用于任何形式的靜電場(chǎng) 3 由動(dòng)能定理來計(jì)算 W電場(chǎng)力 W其他力 Ek 4 由電勢(shì)能的變化來計(jì)算 WAB EpA EpB 解析 4 如圖7所示 一圓環(huán)上均勻分布著正電荷 x軸垂直于環(huán)面且過圓心O 下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說法中正確的是 4 5 6 圖7 A O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 電勢(shì)最低B O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 電勢(shì)最高C 從O點(diǎn)沿x軸正方向 電場(chǎng)強(qiáng)度減小 電勢(shì)升高D 從O點(diǎn)沿x軸正方向 電場(chǎng)強(qiáng)度增大 電勢(shì)降低 變式題組 解析圓環(huán)上均勻分布著正電荷 可以將圓環(huán)等效為很多正點(diǎn)電荷的組成 同一條直徑的兩端點(diǎn)的點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)類似于等量同種電荷的場(chǎng)強(qiáng) 故圓環(huán)的中心的合場(chǎng)強(qiáng)一定為零 x軸上的合場(chǎng)強(qiáng) 在圓環(huán)的右側(cè)方向沿軸向右 左側(cè)方向沿軸向左 電場(chǎng)強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì) 因沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低 所以可得O點(diǎn)的電勢(shì)最高 選項(xiàng)B正確 4 5 6 解析 5 如圖8所示 一帶負(fù)電的粒子 沿著電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中 以下說中正確的是 4 5 6 圖8 A 帶電粒子的電勢(shì)能越來越小B 帶電粒子的電勢(shì)能越來越大C 帶電粒子受到的靜電力一定越來越小D 帶電粒子受到的靜電力做正功 4 5 6 解析帶負(fù)電的粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相反 所以當(dāng)帶負(fù)電的粒子沿著電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中 靜電力做負(fù)功 電勢(shì)能越來越大 選項(xiàng)A D錯(cuò)誤 B正確 電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小 所以EA EB 帶電粒子受到的靜電力一定越來越大 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 6 2016 永昌市調(diào)研 關(guān)于電勢(shì)差的說法中 正確的是 A 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí) 靜電力所做的功B 1C電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn) 如果靜電力做了1J的功 這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1VC 在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí) 靜電力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無關(guān)D 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電荷量成反比 4 5 6 解析 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)決定 即電勢(shì)差與試探電荷沒有關(guān)系 由此知道選項(xiàng)D錯(cuò)誤 4 5 6 由WAB qUAB可知 靜電力做功的多少與q UAB均有關(guān) 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 1 電場(chǎng)線 1 定義 為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱及方向 在電場(chǎng)中畫出一些曲線 曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致 曲線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 2 電場(chǎng)線的三個(gè)特點(diǎn) 電場(chǎng)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 電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交 在同一幅圖中 電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密 電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏 考點(diǎn)三電場(chǎng)線 等勢(shì)面與粒子運(yùn)動(dòng)軌跡問題 3 六種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線 如圖9所示 圖9 2 等勢(shì)面 1 定義 電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面 2 四個(gè)特點(diǎn) 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功 電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直 并且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大 反之越小 任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交 3 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法 1 某點(diǎn)速度方向即為該點(diǎn)軌跡的切線方向 2 從軌跡的彎曲方向判斷受力方向 軌跡向合外力方向彎曲 從而分析電場(chǎng)方向或電荷的正負(fù) 3 結(jié)合軌跡 速度方向與電場(chǎng)力的方向 確定電場(chǎng)力做功的正負(fù) 從而確定電勢(shì)能 電勢(shì)和電勢(shì)差的變化等 例3某帶電粒子僅在靜電力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn) 電場(chǎng)線 等勢(shì)面 虛線 粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖10所示 可以判定 圖10 解析 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(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能D 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì) 解析由電場(chǎng)線的的疏密可知場(chǎng)強(qiáng)EB EA 所以粒子的加速度aB aA 由定性畫出的等勢(shì)面并根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低 可知電勢(shì) A B 由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向可知靜電力做正功 所以動(dòng)能 電勢(shì)能的變化情況為EkB EkA EpB EpA 故選項(xiàng)B正確 解析 7 2015 浙江學(xué)考模擬 如圖11所示 一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸 沿豎直方向 對(duì)稱 O M N是y軸上的三個(gè)點(diǎn) 且OM MN P點(diǎn)在y軸右側(cè) MP ON 則O M N P四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是 7 8 9 圖11 A O點(diǎn)B M點(diǎn)C N點(diǎn)D P點(diǎn) 解析由圖知O點(diǎn)處電場(chǎng)線最密 則O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大 故A對(duì) 變式題組 解析 8 如圖12為真空中兩點(diǎn)電荷A B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線 已知該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱 O點(diǎn)為A B電荷連線的中點(diǎn) a b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn) 則下列說法正確的是 A A B可能帶等量異號(hào)的正 負(fù)電荷B A B可能帶不等量的正電荷C a b兩點(diǎn)處無電場(chǎng)線 故其電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零D 同一試探電荷在a b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等 方向一定相反 圖12 7 8 9 7 8 9 解析根據(jù)題圖中的電場(chǎng)線分布可知 A B帶等量的正電荷 選項(xiàng)A B錯(cuò)誤 a b兩點(diǎn)處雖然沒有畫電場(chǎng)線 但其電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為零 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 由圖可知 a b兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等 方向相反 同一試探電荷在a b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等 方向一定相反 選項(xiàng)D正確 解析 9 2016 浙江10月學(xué)考 8 如圖13為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線 M N P為電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn) M N是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn) 下列判斷正確的是 圖13 7 8 9 A M N P三點(diǎn)中N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大B M N P三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高C 負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D 正電荷從M點(diǎn)自由釋放 電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) 解析電場(chǎng)線的疏密反應(yīng)了電場(chǎng)的強(qiáng)弱 所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大 選項(xiàng)A正確 順著電場(chǎng)線的方向 電勢(shì)降低 M點(diǎn)的電勢(shì)最高 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 根據(jù)Ep q M P N可知 負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 正電荷在M點(diǎn)靜止釋放 電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng) 但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不是電場(chǎng)線 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 7 8 9 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由公式U Ed得出 一式二結(jié)論 圖14 考點(diǎn)四電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 加試 結(jié)論2勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段AB CD 且AB CD 則UAB UCD 或 A B C D 如圖乙所示 例4 2015 浙江學(xué)考模擬 如圖15所示 勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為1 103N C ab dc 4cm bc ad 3cm 則下述計(jì)算結(jié)果正確的是 圖15 解析 A ab之間的電勢(shì)差為4000VB ac之間的電勢(shì)差為50VC 將q 5 10 3C的點(diǎn)電荷沿矩形路徑abcda移動(dòng)一周 靜電力做功為零D 將q 5 10 3C的點(diǎn)電荷沿abc或adc從a移動(dòng)到c 靜電力做功都是 0 25J Uac Uab 40V 選項(xiàng)B錯(cuò) 將負(fù)點(diǎn)電荷移動(dòng)一周 電勢(shì)差為零 靜電力做功為零 故選項(xiàng)C對(duì) Wac qUac 5 10 3 40J 0 2J 選項(xiàng)D錯(cuò) 規(guī)律總結(jié) 公式UAB Ed的應(yīng)用技巧 1 公式UAB Ed只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的定量計(jì)算 2 公式中的 d 指電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離 如果電場(chǎng)中兩點(diǎn)不沿場(chǎng)強(qiáng)方向 d的取值應(yīng)為兩點(diǎn)連線在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影 或?yàn)閮牲c(diǎn)所在等勢(shì)面間的垂直距離 3 在應(yīng)用時(shí) 可把公式UAB Ed簡(jiǎn)化為U Ed 即只計(jì)算兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小 至于電勢(shì)差的正負(fù) 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向我們根據(jù)題意另作判斷 4 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式也可寫作E 它的意義是 電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì) 解析 10 2016 金華十校調(diào)研 a b c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn) 各點(diǎn)電勢(shì)依次為10V 2V 6V 三點(diǎn)在同一平面上 下列圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是 10 11 解析由于Uab a b 8V 則ab中點(diǎn)處電勢(shì)為6V 因此c點(diǎn)與ab中點(diǎn)的電勢(shì)相同 c點(diǎn)與ab中點(diǎn)的連線則為一條等勢(shì)線 電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)垂直于該等勢(shì)線并且指向電勢(shì)較低的方向 故選項(xiàng)C正確 變式題組 解析 11 如圖16所示 在平面直角坐標(biāo)系中 有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng) 其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0 點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V 點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V 則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 圖16 返回 10 11 解析x軸上OA的中點(diǎn)C的電勢(shì)為3V 則BC的連線為等勢(shì)線 如圖所示 電場(chǎng)的方向與等勢(shì)線垂直 且由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處 根據(jù)幾何關(guān)系 O點(diǎn)到BC的距離為d 1 5cm 返回 10 11