6 2電場能性質的描述

2021-09-18 03:36:54 字數 4622 閱讀 2617

班級姓名成績

(時間:45分鐘滿分:100分)

【知識要點】

㈠電勢、電勢差:

⑴ ⑵.⑶等勢面(略)

㈡同一電場內各點「電勢(能)的比較」:⑴同一曲(或直)電場線上各點的電勢,「沿電場線方向正(或負)靜止電荷僅受電場力作用時,必定移向______(或高)處;運動電荷則另作別論。⑶電場力做正(或負)功,正電荷的電勢(能)______(或增加),負電荷的電勢能______(或增加)、電勢_____(或減少)。

亦即所透露之意。⑷直(或交)流電路中各點的電勢,外電路「沿電流方向內電路則

㈢電勢(能)及其變化,則用及

㈣解決帶電體運動問題往往用到運動學公式、牛頓定律、功能關係和守恆規律,茲不贅述。

【精選習題】

一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,每題只有乙個答案正確,共70分)

1. 關於電場強度、電勢和電勢能的說法中正確的是

a. 在電場中電勢高的地方,電荷在該點具有的電勢能就大

b. 在電場中電勢高的地方,放在該點的電荷的電荷量越大,它所具有的電勢能也越大

c. 在電場中電勢高的點,電場強度一定大

d. 在負的點電荷所產生的電場中的任何一點上,正電荷所具有的電勢能一定小於負電荷所具有的電勢能

2.(2008·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. 乙個帶正電的點電荷形成

b. 乙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

3. 如圖所示,xoy座標系中,將一負檢驗電荷q由y軸上a點移至x軸上b點,需克服電場力做功w;若從a點移至x軸上c點,也需克服電場力做功w.那麼此空間存在的靜電場不可能是

a. 電場強度方向沿y軸負方向的勻強電場

b. 電場強度方向沿x軸正方向的勻強電場

c. 處於第ⅰ象限某一位置的正點電荷形成的電場

d. 處於第ⅳ象限某一位置的負點電荷形成的電場

4. 如圖所示,p、q是兩個電荷量相等的異種電荷,在其電場中有a、b、c三點在一條直線上,平行於p、q的連線,在p、q連線的中垂線上, =,下列說法正確的是( )

a. φa>φb>φc b. φa>φc>φb c. ea>eb>ec d. eb>ea>ec

5. 如圖所示,p、q是兩個電量相等的正的點電荷,它們連線的中點是o,a、b是中垂線上的兩點, <,用ea、eb、、分別表示a、b兩點的場強和電勢,則( )

a. ea一定大於eb,一定大於

b. ea不一定大於eb,一定大於

c. ea不一定大於eb,不一定大於

d. ea一定大於eb,不一定大於

6. (改編題)某電場的電場線如圖所示,過a、c兩點的電勢分別為=50 v, =20 v那麼ac連線中點b的電勢為

a. 等於35 v

b. 大於35 v

c. 小於35 v

d. 無法確定

7. (2008·廣東理科基礎)空間存在豎直向上的勻強電場,質量為m的帶正電的微粒水平射入電場中,微粒的運動軌跡如圖所示,在相等的時間間隔內

a. 重力做的功相等

b. 電場力做的功相等

c. 電場力做的功大於重力做的功

d. 電場力做的功小於重力做的功

8. 如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為、和,>>,一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如實線klmn所示,由圖可知

a. 粒子從k到l的過程中,電場力做負功

b. 粒子從l到m的過程中,電場力做負功

c. 粒子從k到l的過程中,電勢能減少

d. 粒子從l到m的過程中,動能減少

9. (改編題)如圖所示,在x軸上關於原點o對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+q和-q,x軸上的p點位於-q的右側.下列判斷正確的是

①在x軸上還有一點與p點電場強度相同

②在x軸上還有兩點與p點電場強度相同

③若將一試探電荷+q從p點移至o點,電勢能增大

④若將一試探電荷+q從p點移至o點,電勢能減小

abcd. ②④

10. (改編題)圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線.兩粒子m、n質量相等,所帶電荷的絕對值也相等.

現將m、n從虛線上的o點以相同速率射出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線的交點,已知o點電勢高於c 點.若不計重力,則下列說法錯誤的是

a. m帶負電荷,n帶正電荷

b. n在a點的速度與m在c點的速度大小相同

c. n從o點運動至a點的過程中電場力做正功

d. m在從o點運動至b點的過程中,電場力對它做的功等於零

二、計算題(本題共2小題,共30分,要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要註明單位)

11. (12分)將電荷量為6×10-6c的負電荷從電場中a點移到b點,克服電場力做了3×10-5 j的功,再將該電荷從b點移到c點,電場力做了1.2×10-5j的功,則該電荷從a點移到b點,再從b點移到c點的過程中,電勢能變化了多少?

12. (18分)如圖所示,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=l.

一質量為m電量為+q的小滑塊(可視為質點)以初動能e0從c點出發,沿直線ab向d運動,滑塊第一次經過o點時的動能為ne0(n>1),到達d點時動能恰好為零,小滑塊最終停在o點,求:

(1)小滑塊與水平面之間的動摩擦因數μ.

(2)od兩點間的電勢差uod.

(3)小滑塊運動的總路程s.

【參***】

1. 解析:電勢能由電荷和電場中的電勢共同決定,它們均有正、負,而且正大於負,故a、b均錯誤.

電場強度和電勢沒有必然聯絡,故c錯誤.負電荷形成的電場中無限遠處為零勢能點,正電荷的電勢能為負值,負電荷的電勢能為正值,故d正確.

答案:d

2. 解析: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,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,根據題目中給出的四個電場,同時符合兩個條件的是a選項.

答案:a

3. 解析:由題意知,b、c在同一等勢面上,且a點電勢高於b、c點電勢.此空間的電場不可能是沿x軸正方向的勻強電場.

答案:b

4. 解析:根據電場力做功判斷:

若從a到b到c移動一正的試探電荷,電場力做正功,電勢降低,所以a正確,由於點a和點c關於p、q連線的中垂線對稱,故a、c兩點的場強大小相等,但方向不同,所以c、d錯誤.

答案:a

5. 解析: p、q在o點的合場強為0,沿oab線到無窮遠處p、q的合場強也為0,可見沿oab線遠離o點時,合場強先增大再減小,故ea不一定大於eb,而電勢離電荷越遠越小,必有》,故選b項正確.

答案:b

6. 解析:因為電場線越密場強越大,所以ab段的場強要比bc段的場強大,因而uab=e1·,ubc=e2·,uab>ubc,這裡的e1、e2分別指ab段、bc段場強的平均值.

因此->-,故2<+.代入數值得小於35 v,所以選項c正確.

答案:c

7. 解析:根據微粒的運動軌跡可知電場力大於重力,故選項c正確. 由於微粒做曲線運動,故在相等的時間間隔內,微粒的位移不相等,故選項a、b錯誤.

答案:c

8. 解析:由圖可知,等勢線為一系列的同心圓,再結合電勢關係可判斷出場源電荷應為一帶正電的點電荷,帶正電的粒子在正的點電荷電場中受斥力作用,運動軌跡發生偏轉,粒子從k到l的過程中軌跡靠近場源電荷,電場力做負功,由能量守恆定律可知,動能減少,電勢能增加;粒子從l到m的過程中,軌跡遠離場源電荷,電場力做正功,故電勢能減少,動能增加,只有選項a正確.

答案:a

9. 解析:根據等量正負點電荷的電場分布可知,在x軸上還有一點與p點電場強度相同,即和p點關於o點對稱,①正確.

若將一試探電荷+q從p點移至o點,電場力先做正功後做負功,所以電勢能先減小後增大.一般規定無窮遠電勢為零,過o點的中垂線電勢也為零,所以試探電荷+q在p點時電勢能為負值,移至o點時電勢能為零,所以電勢能增大,③正確. 答案為a.

答案:a

10. 解析:本題考查帶電粒子在電場中的運動.

圖中的虛線為等勢線,所以m從o點到b點的過程中電場力對粒子做功等於零,d正確.根據m、n粒子的運動軌跡可知n受到的電場力向上m受到的電場力向下,電荷的正負不清楚但為異種電荷.a錯誤.

a到o到的電勢差等於o到c的電勢差,而且電荷和質量大小相等,電場力都做正功,根據動能定理得n在a與m在c兩點的速度大小相同,但方向不同,b正確,c正確. 答案:a

11. 解析:a、c兩點的電勢差為:uac=v=3 v,

所以電勢能的變化量為:δe=wac=quac=-6×10-6×3 j=-1.8×10-5 j,

負號表示電荷的電勢能增加.

12. 解析:(1)因o為ab連線的中點,c、d是ab連線上兩點,其中ac=co=od=l.知c、d關於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:

qucd-f·=0-e0,且f=μmg.得μ=.

(2)對於滑塊從o到d的過程中,由動能定理得quod-f·=0-ne0,則uod=.

(3)對於小滑塊從c開始運動最終在o點停下的整個過程,由動能定理得:quco-fs=0-e0,

而uco=-uod=,得s=l.

6 2電場能的性質

6.2電場能的性質 2011.11.14 主備人 陳玉鵬審核人 王聖軍 學習目標 1 了解有關電荷的基本概念及電荷守恆定律 2 理解庫侖定律及使用條件,會運用定律解決問題 3 熟練掌握電場的性質,並能解決問題 重點難點 電場能的性質 高二物理電場能的性質 一 電場力做功和電勢能 1 電場力做功的特點...

電場能性質的描述專題

a.a b c b.a c b c.ea eb ec d.eb ea ec 5.如圖所示,p q是兩個電量相等的正的點電荷,它們連線的中點是o,a b是中垂線上的兩點,用ea eb 分別表示a b兩點的場強和電勢,則 a.ea一定大於eb,一定大於 b.ea不一定大於eb,一定大於 c.ea不一定大...

電場能的性質

2 2014 新課標全國 19 關於靜電場的電場強度和電勢,下列說法正確的是 a 電場強度的方向處處與等電勢面垂直 b 電場強度為零的地方,電勢也為零 c 隨著電場強度的大小逐漸減小,電勢也逐漸降低 d 任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向 4 電場力做功與重力做功的比較 下列說法中錯誤的...