物理-第一编-4-1 (2)

1、专题四电场和磁场第1讲带电物体在电场中的运动二、电场中功能关系的理解和应用1如果只有电场力做功，动能(Ek)和电势能(Ep)的总和守恒，则(1)EpEk.(2)电场力做正功，电势能减小，动能增加(3)电场力做负功，电势能增大，动能减小2除了电场力之外的其他力做功，动能和电势能的总和发生变化：(1)若除电场力之外其他力做正功，动能和电势能之和变大(2)若除电场力之外其他力做负功，动能和电势能之和减小3如果只有电场力和重力做功则电势能和机械能之和保持不变四、带电粒子在电场中运动问题的分析方法1三种基本思路(1)解决电场中带电体的运动问题可以结合三大观点：动力学观点、动量观点、能量观点(2)三大思路

2、的选用当带电粒子在电场中做匀变速直线运动时，一般用力的观点来处理(即用牛顿定律结合运动学公式)；当带电粒子在电场中做类平抛运动时，用运动的合成和分解的方法来处理；当带电粒子在电场中做一般曲线运动时，一般用动能定理或能量的观点来处理2两条主要线索(1)动力学观点这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合应用，处理问题的关键是要注意区分不同物理过程，弄清不同物理过程中物体的受力情况，根据受力情况分析判断运动性质，根据相应的物理规律列方程(2)功能观点首先对带电体受力分析，再分析运动形式，然后根据具体情况选用公式计算动能定理，要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初末状态及运

3、动过程中动能的增量能量守恒定律，要分清带电体在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的，表达式有两种：a初状态和末状态的能量相等，即E初E末b一种形式的能量增加必然引起另一种形式的能量减少，即E增E减这种方法不仅适用于匀变速运动，对非匀变速运动(非匀强电场中)也同样适用电场的基本性质场强、电势、电势能的比较方法1电场强度：(1)根据电场线的疏密程度判断，电场线越密处电场越强(2)根据等差等势面的疏密程度判断，等差等势面越密处电场越强(3)根据aEq/m，a越大处电场越强2电势：(1)沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面(2

4、)判断UAB的正负，根据UABAB，比较A和B的大小3电势能电场力做正功，电荷(无论正电荷还是负电荷)从电势能较大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处 某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是()Ac点场强大于 b点场强Ba点电势高于b点电势C若将一试探电荷 q由 a点释放，它将沿电场线运动到b点D若在 d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移至 b的过程中，电势能减小【思维点拨】求解此题应把握以下三点：(1)场强与电场线疏密的关系(2)电势高低与电场线方向的关系(3)电势能变化与电场力做功的关系【听课记录】电场线越密的地方电场强度越

5、大，故A错沿着电场线的方向，电势是逐渐降低的，B对；电场线不是带电粒子的运动轨迹，故C错；在原电场中，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电场力做正功在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电场力也做正功，所以在复合场中，将一试探电荷q由a移至b的过程中，根据电场力做功和电势能的关系可知：电势能减小，D正确【答案】BD1如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一带电粒子仅在电场力作用下从图中的A点沿电场线运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A带电粒子在A点电势能高于在B点电势能B带电粒子在A点动能大于在B点的动能C带电粒子在A点的电场力小于在B点的电场力D带电荷a、b为

6、异种电荷解析：根据电场的分布可以判断这是由等量的异种电荷在空间形成的电场，故可以直接得出选项D正确；结合电场中电场线与场强的关系，即顺着电场线方向电势降低和电场线密集的地方场强大的特点，可以得出电场中A点场强小于B点场强，故带电粒子在A点的电场力小于B点的电场力，选项C正确；但是题目中没有交代带电粒子的电性所以不能判断带电粒子在A、B点的电势能高低以及电场力在运动过程中做功的正负，所以A、B选项错误答案：CD电容器的动态分析问题 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素(如图)设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为.实验中，极板所带电荷量不变，若()A保持S不变，增大d，

7、则变大B保持S不变，增大d，则 变小C保持d不变，减小S，则 变小D保持d不变，减小S，则 不变【答案】A2(2011年高考天津理综)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是()AU2U1，E2E1BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1DU22U1，E22E1答案：C带电物体在电场中的运动 (2011年兰州二模)如图所示，在光滑水平绝缘平面上，水平匀强电场方向与x轴之间成135角，电场强度E1103 N/C，某带负电的小球，电荷量为

8、q2106C，质量为m1103 kg，以初速度v02 m/s从坐标轴原点出发，在xOy平面内运动，v0与水平匀强电场方向垂直求：(1)该带电小球所受到的电场力的大小；(2)该带电小球在第二秒内速度变化量的大小；(3)当带电小球再经过x轴时与x轴交于A点，求带电小球经过A点时速度vA大小及OA间电势差UOA.【思维点拨】小球沿光滑水平面的运动为类平抛运动，即在垂直于电场方向上做匀速直线运动，沿电场力方向上做匀加速直线运动，可结合运动的合成与分解的思想求解【答案】(1)2103N(2)2 m/s(3)4.5 m/s4103 V3.如图所示，竖直面内的正方形ABCD的边长为d，质量为m、电荷量为q的

9、小球从AD边的中点，以某一初速度进入正方形区域若正方形区域内未加电场时，小球恰好从CD边的中点离开正方形区域；若在正方形区域内加上竖直方向的匀强电场，小球可以从BC边离开正方形区域已知重力加速度为g，求：(1)小球进入正方形区域的初速度v0. (2)要使小球从BC边离开正方形区域，求所加竖直方向的匀强电场的场强E的方向和E的大小范围力、电综合问题分析 如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态一质量为m、带电量为q(q0)的滑块从距离弹簧上端为s0处由静止释放，滑块在运