《物理人教版學(xué)案與測(cè)評(píng)第1章 靜電場(chǎng) 電勢(shì)能與電勢(shì)差（課件）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理人教版學(xué)案與測(cè)評(píng)第1章 靜電場(chǎng) 電勢(shì)能與電勢(shì)差（課件）（49頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 第六章靜電場(chǎng)電勢(shì)能與電勢(shì)差 第1節(jié)電場(chǎng)力性質(zhì)的描述 例1 2009 浙江 如圖所示 在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q q 0 的相同小球 小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接 當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí) 每根彈簧長(zhǎng)度為l 已知靜電力常量為k 若不考慮彈簧的靜電感應(yīng) 則每根彈簧的原長(zhǎng)為 A B C D 解析 第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用 它們的關(guān)系為 可得 故 答案 C 1 2009 江蘇 兩個(gè)分別帶有電荷量 Q和 3Q的相同金屬小球 均可視為點(diǎn)電荷 固定在相距為r的兩處 它們間庫(kù)侖力的大小為F 兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?則兩球間庫(kù)侖力的大小為 A B C D 答案 C 解析 本題考查庫(kù)侖定律及帶電體電量的轉(zhuǎn)移問題 接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為 兩個(gè)相同的金屬球各自帶電 接觸后再分開 其所帶電量先中和后平分 所以兩球分開后各自帶電為 Q 距離又變?yōu)樵瓉?lái)的 庫(kù)侖力為 所以兩球間庫(kù)侖力的大小為 選項(xiàng)C正確 例2 2010 中山模擬 如圖所示 AC BD為圓的兩條互相垂直的直徑 圓心為O 將帶有等電荷量q的正 負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上 它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱 要使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 可在圓周上再放置一個(gè)適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷 Q 則該點(diǎn)電荷 Q應(yīng)放在 A A點(diǎn)B B點(diǎn)C C點(diǎn)D D點(diǎn) 點(diǎn)撥 解析 由電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性可知 q q在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)沿OD方向 要使O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零 放上的電荷 Q在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)與 q q在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向相反 故D正確 答案 D 2 2009 上海 兩帶電量分別為q和 q的點(diǎn)電荷放在x軸上 相距為L(zhǎng) 能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是 解析 由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知 在兩電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小 但不是零 從兩點(diǎn)電荷向中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小 故A正確 答案 A 例3 2010 廈門測(cè)試 某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖所示 帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用 其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖線AB所示 且由A運(yùn)動(dòng)到B 則以下說(shuō)法正確的是 A 粒子必定帶正電荷B 粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度C 粒子在A點(diǎn)的加速度小于它在B點(diǎn)的加速度D 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能 點(diǎn)撥 1 根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷電場(chǎng) 電場(chǎng)力 的強(qiáng)弱 2 根據(jù)軌跡的偏轉(zhuǎn)與切線方向判斷電場(chǎng)力的大致方向 解析 根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況 可以確定點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線方向 故此點(diǎn)電荷帶正電 選項(xiàng)A正確 由于電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越大 點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力就越大 根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大 故此點(diǎn)電荷在B點(diǎn)加速度大 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 選項(xiàng)C正確 粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功 根據(jù)動(dòng)能定理可知點(diǎn)電荷在B點(diǎn)動(dòng)能大 選項(xiàng)D正確 答案 ACD 3 如圖甲所示 A B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn) 若在A點(diǎn)釋放一初速度為零的電子 電子僅受電場(chǎng)力作用 并沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B 其速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示 設(shè)A B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA EB 電勢(shì)分別為 則 A EA EBB EA EBC D 解析 由v t圖線可以看出 電子在電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 其所受電場(chǎng)力為一恒力 該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng) A B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等 A正確 電子所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反 所以電場(chǎng)線方向由B指向A 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低 故B點(diǎn)電勢(shì)大于A點(diǎn)電勢(shì) D正確 答案 AD 錯(cuò)解 順電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低 故 因?yàn)闊o(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零 電勢(shì)順電場(chǎng)線方向降低 故 0 例 如圖所示 在電場(chǎng)中有一條電場(chǎng)線 其上兩點(diǎn)A和B 比較A B兩點(diǎn)電勢(shì)高低和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零 則A B處電勢(shì)是大于零還是小于零 為什么 剖析 由于把所給電場(chǎng)看成由正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng) 認(rèn)為從正電荷出發(fā) 順電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸減小到零 從而得出 均大于零 答案 電勢(shì)順電場(chǎng)線方向降低 故 由于只有一條電場(chǎng)線 無(wú)法看出電場(chǎng)線的疏密程度 也就無(wú)法判定場(chǎng)強(qiáng)大小 同樣的無(wú)法判定當(dāng)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí)a b的電勢(shì)是大于零還是小于零 若是由正電荷形成的電場(chǎng) 則EA EB 0 若是由負(fù)電荷形成的電場(chǎng) 則EA EB 0 第2節(jié)電場(chǎng)能性質(zhì)的描述 例1 2009 全國(guó) 如圖所示 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軸的右側(cè) MP ON 則 A M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B 將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn) 電場(chǎng)力做正功C M N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D 在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子 該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng) 點(diǎn)撥 1 電勢(shì)的高低由電場(chǎng)線的方向判斷 2 電勢(shì)差的大小由公式U Ed判斷 3 正粒子的軌跡由電場(chǎng)力判斷 答案 AD 解析 本題考查電場(chǎng) 電勢(shì) 等勢(shì)線以及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 由圖和幾何關(guān)系可知M和P兩點(diǎn)不處在同一等勢(shì)線上 而且有 故A對(duì) 將負(fù)電荷由O點(diǎn)移到P要克服電場(chǎng)力做功 且電場(chǎng)力做負(fù)功 故B錯(cuò) 根據(jù)U Ed O到M的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于M到N的平均電場(chǎng)強(qiáng)度 所以有UOM UMN 故C錯(cuò) 從O點(diǎn)釋放正電荷后 電場(chǎng)力做正功 該粒子將沿y軸做加速直線運(yùn)動(dòng) 故D對(duì) 1 2009 上海物理 位于A B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示 圖中實(shí)線表示等勢(shì)線 則 A a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B 正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn) 電場(chǎng)力做正功C 負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn) 電場(chǎng)力做正功D 正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn) 電勢(shì)能先減小后增大 解析 電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 可知A錯(cuò)誤 正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn) 電場(chǎng)力做負(fù)功 負(fù)電荷從c點(diǎn)移到a點(diǎn) 電場(chǎng)力做負(fù)功 所以B錯(cuò)誤 C正確 正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn) 電場(chǎng)力先做正功 后做負(fù)功 D正確 答案 CD 例2 2009 廣東理科基礎(chǔ) 如圖所示 一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡 M和N是軌跡上的兩點(diǎn) 其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn) 不計(jì)重力 下列表述正確的是 A 粒子在M點(diǎn)的速率最大B 粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向C 粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D 粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加 解析 根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力特點(diǎn) 合力指向軌跡的凹側(cè) 因粒子帶負(fù)電 即受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反 B錯(cuò)誤 從N到M電場(chǎng)力做負(fù)功 減速 電勢(shì)能在增加 當(dāng)過(guò)M點(diǎn)后電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小 則在M點(diǎn)的速度最小 A D錯(cuò)誤 在整個(gè)過(guò)程中只受電場(chǎng)力且是勻強(qiáng)電場(chǎng) 根據(jù)牛頓第二定律加速度不變 C正確 答案 C 2 2008 廣東 如圖的實(shí)線表示電場(chǎng)線 虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn) 再經(jīng)過(guò)N點(diǎn) 則可以判定 A M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)B M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)C 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力 解析 沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低 A正確 電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越大 同一粒子受到的電場(chǎng)力越大 D正確 答案 AD 例3 如圖所示 a b c d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn) 它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn) 電場(chǎng)線與矩形所在平面平行 已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20V b點(diǎn)的電勢(shì)為24V d點(diǎn)的電勢(shì)為4V 由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為 A 4VB 8VC 12VD 24V 解析 連接bd 并將bd五等分 取bd上e點(diǎn)其電勢(shì)為20V 連接ae 則作fc平行于ae 則根據(jù)三角形知識(shí)可得f c點(diǎn)電勢(shì)相等 且等于8V 答案 B 點(diǎn)撥 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行等長(zhǎng)線段兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 A B EC EB EAC UAB UBCD UAB UBC 3 2008 江蘇 如圖所示 實(shí)線為電場(chǎng)線 虛線為等勢(shì)線 且AB BC 電場(chǎng)中的A B C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA EB EC 電勢(shì)分別為 AB BC間的電勢(shì)差分別為UAB UBC 則下列關(guān)系中正確的是 解析 本題考查靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線 等勢(shì)面的分布知識(shí)和規(guī)律 A B C三點(diǎn)處在一根電場(chǎng)線上 沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落 故 A正確 由電場(chǎng)線的密集程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EC EB EA B正確 電場(chǎng)線密集的地方電勢(shì)降落較快 故UBC UAB C正確 D錯(cuò)誤 解決此類問題要在平時(shí)注重對(duì)電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng) 等勢(shì)面與場(chǎng)強(qiáng)和電場(chǎng)線的關(guān)系的掌握 熟練運(yùn)用常見電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布規(guī)律 答案 ABC 錯(cuò)解 ABC 例 關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系 A 電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高B 電場(chǎng)強(qiáng)度不變電勢(shì)也不變C 電場(chǎng)強(qiáng)度為零處電勢(shì)一定為零D 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向 剖析 電勢(shì)是相對(duì)參考點(diǎn)來(lái)說(shuō)的 只有確定某一點(diǎn)電勢(shì)為零 根據(jù)那一點(diǎn)和某點(diǎn)的電勢(shì)差才能確定某點(diǎn)的電勢(shì) 所以電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)的高低沒有聯(lián)系 可知A B C錯(cuò)誤 選D正確 答案 D 第3節(jié)電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 例1 2009 福建 如圖所示 平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源 內(nèi)阻不計(jì) 連接 下極板接地 一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài) 現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離 則 A 帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C 帶電油滴的電勢(shì)能將減小D 若電容器的電容減小 則極板帶電量將增大 答案 B 解析 電容器兩端電壓U不變 由公式E 可知場(chǎng)強(qiáng)變小 電場(chǎng)力變小 帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng) A錯(cuò)誤 P到下極板距離d不變 而場(chǎng)強(qiáng)E減小 由公式U Ed知P與負(fù)極板的電勢(shì)差變小 又因?yàn)橄聵O板電勢(shì)不變 所以P點(diǎn)的電勢(shì)變小 B正確 由于電場(chǎng)力向上 而電場(chǎng)方向向下 可以推斷油滴帶負(fù)電 又油滴向下運(yùn)動(dòng) 電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增大 C錯(cuò)誤 圖中電容器兩端電壓U不變 電容C減小時(shí) 由公式Q CU可知帶電量減小 D錯(cuò)誤 1 1 例1中在上極板豎直上移的過(guò)程中 回路中的電流是順時(shí)針還是逆時(shí)針 2 若例1中電容器充電后與電源斷開 上極板向右移動(dòng) 板間油滴如何移動(dòng) 解析 1 由于電容器帶電量減小 電容器放電 所以回路中的瞬時(shí)電流為順時(shí)針 2 電容器帶電量Q不變 正對(duì)面積S減小 由公式E 可知板間場(chǎng)強(qiáng)E增加 帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) 例2 兩個(gè)相距為d的平行金屬板 有正對(duì)著的兩小孔A B 如圖甲所示 兩板間加如圖乙所示的交變電場(chǎng) 一質(zhì)量為m 帶電量為 q的粒子 在t 0時(shí)刻在A孔處無(wú)初速釋放 試判斷帶電粒子能否穿過(guò)B孔 t 0時(shí)刻A板電勢(shì)高 點(diǎn)撥 根據(jù)受力情況分段分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況 解析 前半周期帶電粒子向右勻加速 后半周期向右勻減速 第一個(gè)周期末速度恰為零 一個(gè)周期內(nèi)始終向右運(yùn)動(dòng) 以后不斷重復(fù)第一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng) 直到通過(guò)B點(diǎn) 綜上可知 能穿過(guò)B孔 2 在顯像管的電子槍中 從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng) 設(shè)其初速度為零 經(jīng)加速后形成橫截面積為S 電流為I的電子束 已知電子的電量為e 質(zhì)量為m 則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí) 一小段長(zhǎng)為 l的電子束內(nèi)電子個(gè)數(shù)是 A B C D 解析 本題考查電流強(qiáng)度的概念 電場(chǎng)對(duì)電子的加速等知識(shí) 由題設(shè)模型有 電子在電場(chǎng)中加速時(shí)有 聯(lián)立解得 B正確 答案 B 例3 2008 上海 如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖 在xOy平面的ABCD區(qū)域內(nèi) 存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng) 和 兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形 不計(jì)電子所受重力 1 在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子 求電子離開ABCD區(qū)域的位置 2 在電場(chǎng) 區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子 電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開 求所有釋放點(diǎn)的位置坐標(biāo)x y滿足的條件 點(diǎn)撥 1 清楚電子運(yùn)動(dòng)的三個(gè)過(guò)程 加速 勻速 偏轉(zhuǎn) 2 把偏轉(zhuǎn)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)并討論其分位移 3 找出運(yùn)動(dòng)的位移與邊長(zhǎng)L的關(guān)系 解析 1 設(shè)電子的質(zhì)量為m 電量為e 電子在電場(chǎng) 中做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 出區(qū)域 時(shí)速度為v0 此后在電場(chǎng) 中做類平拋運(yùn)動(dòng) 假設(shè)電子從CD邊射出 出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y 有 解得y 所以原假設(shè)成立 即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為 2L 2 設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域I中 其坐標(biāo)為 x y 在電場(chǎng) 中電子被加速到v1 然后進(jìn)入電場(chǎng) 做類平拋運(yùn)動(dòng) 并從D點(diǎn)離開 有 解得xy 即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足條件的點(diǎn)即為所求位置 3 如圖所示 帶電粒子以平行于極板的速度從左側(cè)中央射入勻強(qiáng)電場(chǎng) 重力不計(jì) 粒子恰能從右側(cè)下極板邊緣射出電場(chǎng) 如果粒子的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 要使它們?nèi)詮臉O板中央射入仍能從下極板邊緣射出 可采取的措施為 A 將極板長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B 將極板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的C 將極板間電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D 以上均不對(duì) 解析 設(shè)板長(zhǎng)為l 板間距離為d 偏轉(zhuǎn)電壓為U 帶電粒子的質(zhì)量為m 初動(dòng)能為Ek 電荷量為q 初速度為v0 則粒子在兩板間的加速度 粒子在水平方向有l(wèi) v0t 豎直方向有 由以上各式解得 所以 即Ek U Ek l2 Ek 選項(xiàng)C正確 答案 C 例 A B兩塊平行帶電金屬板 A板帶負(fù)電 B板帶正電 并與大地相連接 P為兩板間一點(diǎn) 若將一塊玻璃板插入A B兩板間 則P點(diǎn)電勢(shì)將怎樣變化 錯(cuò)解 UPB Ed Q不變 d不變 根據(jù)C 有E 插入玻璃板介電常數(shù) 增大 電場(chǎng)強(qiáng)度減小 導(dǎo)致下降 剖析 在電場(chǎng)中 電勢(shì)沿著電場(chǎng)線的方向降低 根據(jù)電量 電容 電勢(shì)及場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系來(lái)判斷如何變化 正解 按照題意作出示意圖 畫出電場(chǎng)線 如圖所示 電場(chǎng)線與等勢(shì)面間的關(guān)系為 電勢(shì)沿著電場(chǎng)線的方向降落 所以UPB 0 B板接地 0 UBP 0 Ed Q不變 d不變 根據(jù)C 有E 插入玻璃板介電常數(shù) 增大 電場(chǎng)強(qiáng)度減小 導(dǎo)致升高 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全