2020-2021学年物理新教材鲁科版第三册学案：第2章 章末综合提升 Word版含解析

1、巩固层知识整合(教师用书独具)提升层能力强化静电力做功与电势、电势差、电势能的综合1.利用静电力做功与电势能的关系求解：wabepaepb。2利用wfd求解，此公式只适用于匀强电场。3利用公式wabquab求解，此公式适用于任意电场。4利用动能定理求解。【例1】(多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 v。一电子经过a时的动能为10 ev，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 ev。下列说法正确的是()a平面c上的电势为零b该电子可能到达不了平面fc该电子经过平面d时，其电势能为4 evd该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍思路点拨：解

2、此题注意以下两点：(1)根据电场力做功和粒子的电性判断电场的方向。(2)根据动能的变化分析与计算相邻等势面的电势差。ab电子在等势面b时的电势能为eq2 ev，电子由a到d的过程中电场力做负功，电势能增加6 ev，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间的电势差相等，则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加2 ev，则电子在等势面c的电势能为零，等势面c的电势为零，a正确；由以上分析可知，电子在等势面d的电势能应为2 ev，c错误；电子在等势面b的动能为8 ev，电子在等势面d的动能为4 ev，由公式ekmv2可知，该电子经过平面b时的速率为经过平面d时速率的倍，d错

3、误；如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到达不了平面f就返回平面a，b正确。一语通关(1)匀强电场中电场线与等势面始终垂直，沿电场线方向电势逐渐降低。(2)静电力做正功，电势能减小，动能增加，动能与电势能之和不变。电场中的图像问题在考查电场中的基本概念时，往往给出与电场分布有关的图像，如：ex图像、x图像、epx图像，或与粒子运动规律有关的图像，如：vt图像，掌握各个图像的特点，理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题。几种常见图像的特点及规律vt图像根据vt图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电

4、势高低及电势能变化x图像电场强度的大小等于x图线的斜率大小，电场强度为零处，x图线存在极值，其切线的斜率为零；在x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向；在x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用wabquab，进而分析wab的正、负，然后做出判断et图像根据题中给出的et图像，确定e的方向，再在草稿纸上画出对应电场线的方向，根据e的大小变化，确定电场的强弱分布ex图像反映了电场强度随位移变化的规律；e0表示场强沿x轴正方向，e0表示场强沿x轴负方向；图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定epx图像反映了

5、电势能随位移变化的规律；图线的切线斜率大小等于电场力大小；进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况【例2】(多选)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的o、m两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中a、n两点的电势为零，nd段中c点的电势最高，则()ac点的电场强度大小为零ba点的电场强度大小为零cnc间场强方向沿x轴正方向d将一负点电荷从n点移到d点，电场力先做正功后做负功ad由题图可知，由o点到m点，电势一直降低，且图线在a点的斜率也不为零，故a点的电场强度大小不为零，而c点向n、向d两个方向电势均降低，说明c点两侧电场方向相反，且图线在c点的切线斜率为零，故c点

6、电场强度大小为零，故a正确，b错误；由n到c电势升高，故n、c间电场方向沿x轴负方向，c错误；wncuncq，unc0，q0，故wnc0，而wcducdq，ucd0，q0，所以wcd0，d正确。一语通关图像的斜率vt图像斜率表加速度，x图像斜率表e的大小，epx图像斜率表示电场力的大小。培养层素养升华(教师用书独具)如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一l形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中，管的水平部分长为l10.2 m，离水平地面的距离为h5.0 m，竖直部分长为l20.1 m。一带正电的小球从管的上端口a由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短，可不计)时

7、没有能量损失，小球在电场中受的静电力大小为重力的一半。求：(1)小球运动到管口b时的速度大小；(2)小球落地点与管的下端口b的水平距离。(g取10 m/s2)解析(1)小球从a运动到b的过程中，对小球，根据动能定理得mgl2f电l1mv0，f电mg解得vb代入数据可得vb2.0 m/s。(2)小球离开b点后，设水平方向的加速度为a，在空中运动的时间为t水平方向有a，xvbtat2竖直方向有hgt2由以上各式代入数据可得x4.5 m。答案(1)2.0 m/s(2)4.5 m深度思考如图所示，偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为u，极板长度为l，间距为d。电子由静止开始经加速电场加速后。沿平行于极板的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为u0，忽略电子所受重力。电子射入偏转电场时的初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y分别是()a.，b.，c.， d.，d根据功能关系，可得eu0mv，电子射入偏转电场的初速度为v0；在偏转电场中，电子的运动时间为t，偏转加速度为a，偏转距离为ya(t)2，故d正确，a、b、c错误。素养点评带电粒子的多过程问题，