2021_2022学年高中物理习题课1电场的性质学案新人教版选修3_1

1、习题课1电场的性质学习目标1.理解描述电场力的性质物理量一一场强及电场线。2.理解描述电场能的性质的物理量一一电势、电势能、电势差及等势线。合作探究及重雅一一一一mao LWEB：一一一一一一一、电场线、等势面和运动轨迹的综合.等势面的形状分布，根据电场线和等势面相互垂直可以绘制电场线。.由电场线和等差等势面的疏密，可以比拟不同点的电场强度大小，电场线或等势面密集处，电场强度较大。.根据电荷的运动轨迹可以判断电荷受力方向和做功的正负，从而判断电势能的变化情 况，注意静电力与电场线相切，且指向曲线的凹侧。【例1】（多项选择）某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（如图

2、中实线所示），图中未标明方向的 一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，那么以下说法正确的选项是A.如果图中虚线是电场线，电子由B.如果图中虚线是等势面，电子由 C.不管图中虚线是电场线还是等势面, D.不管图中虚线是电场线还是等势面,（）a点运动到b点，动能减少，电势能增加a点运动到b点，动能增加，电势能减少a点的电场强度都大于 b点的电场强度a点的电势都高于b点的电势BC 假设虚线是电场线， 从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，所以 A错误；假设虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个

3、位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，所以 B正确；假设虚线是电场线，由电场线的密集程度 可看出a点的场强较大，由沿着电场线方向电势越来越低可判断a处的电势较高，假设虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，可判断 D错误；而等差等势面密集处电场线也越密集，故 a处场强较大，因此无 论虚线是电场线还是等势面，均有 a点的场强大于b点的场强，所以 C正确。应选B、C。握博方沽等势面的形状分布，根据电场线和等势面相互垂直绘制电场线，再根据轨迹弯曲方向找 电荷的受力方向，结合运动轨迹或路径，判断功的正负；由静电力做功正负确定

4、动能及电势 能的变化。下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。领针对训嫉1 .如图中的实线表示电场线，虚线表示只受静电力作用的带正电粒子 的运动轨迹，粒子先经过 M点，再经过 N点，可以判定()M点的电势高于 N点的电势M点的电场强度大于 N点的电场强度C.粒子在M点的速率大于粒子在 N点的速率D.粒子在N点的电势能大于粒子在 M点的电势能A 粒子由M点向N点运动，根据带正电的粒子受到的静电力沿电场线的切线，速度方 向沿轨迹的切线可知粒子所受静电力的方向与速度方向的夹角为锐角，故静电力做正功，动 能增加，电势能减少， C、D错误；根据静电力对正电荷做正功，电荷从高电势向低电势运动 可知，M点的

5、电势高于 N点的电势，A正确；电场强度的大小和电场线的疏密程度有关，电场线越密，电场强度越大，故 M点的电场强度小于 N点的电场强度，B错误。 二、电势上下及电势能增减的判断.电势上下常用的两种判断方法(1)依据电场线的方向一沿电场线方向电势逐渐降低。(2)依据LAb=() A()B一 LAb0 ,() A () B,UAb0 ,()A(j)Q, AC.将一负电荷由 M点移到Q点，电荷的电势能增加D.假设在Q点释放一个正电荷，正电荷所受静电力将沿与C 由电场线的方向可知 626。6 N,再作出此电场中过错误；M。间的平均电场强度大于 Q N间的平均电场强度，故 LMoLOnLQn, B错误；因

6、Lk0, 负电荷从M到Q静电力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在 Q点所受的静电力方向沿电场线的切线方向而不是圆的切线方向，D错误。下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。领针对训练2.某静电场的电场线分布如下图，一负点电荷只在电场力作用下先 后经过场中的 MN两点，过N点的虚线是电场中的一条等势线， 那么()M点的电场强度小于 N点的电场强度M点的电势低于N点的电势C.负点电荷在 M点的电势能小于在 N点的电势能D.负点电荷在 M点的动能小于在 N点的动能C 电场线密集的地方，电场强度大，故 M点的电场强度大于 N点的电场强度，A错误; 沿着电场线电势降低，故 M点的电势高于 N点的电势，

7、B错误；负点电荷由 M到N电场力做负 功，动能减小，电势能增加，故 C正确，D错误。三、电势、电势能、电场力做功的综合分析计算电场力做功的方法，常见的有以下几种：.利用电场力做功与电势能的关系求解：Wa Ea Bb。.利用 W Fd求解，此公式只适用于匀强电场。.利用公式 WB= qlAB求解。.利用动能定理求解。【例3】如下图，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于R C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m电荷量为一q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开场沿杆下滑，重力加速度为g, A点距过C点的水平面的竖直高度为

8、 3R小球滑到B点时的速度大小为 2#加。求：(1)小球滑到C点时的速度大小；(2)假设以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势。解析(1)因为B、C两点电势相等，故小球从 B到C运动的过程中电场力做的总功为由几何关系可得BC的竖直高度3R hBc=-根据动能定理有3R mVC mB mg-万=万一万解得 vc=.7gR(2)小球从A到C,重力和电场力均做正功，所以由动能定理有2mvCmg 3 R+ Wk=,又根据电场力做功与电势能的关系:下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。Wfe = &a E）c= q（）a （ q（）c）, 又因为6 c= 0 , 一,口 mgR 可信 j A=

9、 -0Nq答案 版r(2)二2mgR Nq。针对训镖成时3.如下图，在水平方向的匀强电场中，用长为 L的绝缘细线 一质量为m电荷量为q的小球，线的上端固定。开场时连线带球 水平，突然松开后，小球由静止开场向下摆动，当细线转过60的速度恰好为零。求：(1)A、B两点的电势差 LAb； (2)电场强度的大小。解析(1)小球由静止释放，假设没有电场，那么小球运动到最低点后再摆动到左边与释放点等高的地方，而有电场时，细线转过600处小球速度恰好为零，由此可知，静电力一定做负功，据动能定理得mglsin60 + qUB= 0,(2) A、B两点沿电场线方向的距离为L(1 - cos 60),那么电场强度

10、E =UaL 1 cos 60 答案-粤L粤g当堂达标船巴基 1.关于电场线，以下说法中正确的选项是()A.电场线就是电荷运动的轨迹B.电场中的电场线可以相交C.电场线越密的地方场强越小D.电场线上某点的切线方向与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反D 电场线是不闭合的曲线，它的疏密程度可以表示场强的大小，电场线越密的地方场强越大，电场线不能相交，电场线不等同于电荷运动的轨迹，故A、B、C均错；电场线某点的切线方向与放在该点的正电荷受力方向一样，与负电荷受力方向相反，故只有D对。. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到 B点，其v-t图

11、象如下图，那么该电场的电场线分布可能是图中的()下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。ABCDD 根据v-t图象，带电粒子的加速度逐渐增大，速度逐渐减小，选项 D正确。.如下图，甲、乙两带电小球的质量均为m所带电荷量分别为+ q和一q,两球间用绝缘细线连接，甲球由绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E,平衡时细线都被拉紧，那么平衡时的位置可能是（）A 以甲、乙为整体，悬线 1的拉力竖直向上，与重力平衡；对小球乙，重力和匀强电场的静电力的合力指向右下方，那么悬线2的拉力和库仑引力的合力指向左上方，选项 A正确。.如下图，在两等量异种点电荷的连线上有口 E F三点，且DE= EF, K、M L分别为过H E F三点的等势面。一不计重力的带负电的粒子从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以 |W|表示该粒子从a点到b点电场 力做功的数值，以|WC|表示该粒子从b点到c点电场力做功的