物理人教选修31课件第一章静电场习题课二

1、习题课二电场的能的性质习题课二电场的能的性质电场线、等势面和运动轨迹的综合精典示例例1 如图1所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知()图1A.带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D.带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小电场线、等势面和运动轨迹的综合精典示例图1A.带电粒子解析根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电粒子在R处所受电场力

2、的方向为沿电场线向右。假设粒子从Q向P运动，则电场力做正功，所以电势能减小，动能增大，速度增大；假设粒子从P向Q运动，则电场力做负功，所以电势能增大，动能减小，速度减小，所以A项正确，B项错误；由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用，只有动能与电势能之间的相互转化，则带电粒子的动能与电势能之和不变，故C项错误；根据牛顿第二定律可得qEma，又根据电场线的疏密程度可以得出Q、R两点处的电场强度的大小关系为EREQ，则带电粒子在R、Q两点处的加速度的大小关系为aRaQ，故D项错误。答案A解析根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电(1)已知等势面的形状分布，根据电场线和等势面相互垂直

3、可以绘制电场线。(2)由电场线和等差等势面的疏密，可以比较不同点的场强大小，电场线或等势面密集处，场强较大。(3)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，注意电场力与电场线相切，且指向曲线的凹侧。(1)已知等势面的形状分布，根据电场线和等势面相互垂直可以绘针对训练1 如图2，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则()图2A.aaabac，vavcvb B.aa

4、abac，vbvcvaC.abacaa，vbvcva D.abacaa，vavcvb针对训练1 如图2，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的答案D答案D电场中x图象的应用精典示例例2 (多选) (2017黑龙江大庆实验中学期中)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图3所示。在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在x0 x0区间内()图3A.该静电场是匀强电场B.该静电场是非匀强电场C.负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D.负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小电场中x图象的应用精典示例图3A.该静电场是匀强电答案AC答案AC解答图象类问题的关键解答

5、图象类问题时，往往要从图线斜率的物理意义上突破，在x图象中，图线斜率表示电场强度E，同时图线是增函数还是减函数也是解答问题的关键。解答图象类问题的关键针对训练2 (多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图4所示。下列说法正确的有()图4A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2，电势能减小D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大针对训练2 (多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静解析由x1处电势为零可知，两点电荷q1和q2带有异种电荷，A正确；在x图象中，图象切线的斜率表示电场强度，则x1处的电场强度不为零，B错误；且有x1到x

6、2电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，D错误；由Epq可知，负电荷在电势高处的电势能低，负电荷从x1移到x2，电势能减小，C正确。答案AC解析由x1处电势为零可知，两点电荷q1和q2带有异种电荷，电场力做功与电势差、电势能的综合图5电场力做功与电势差、电势能的综合图5(1)小球滑到C点时的速度大小；(2)若以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势。(1)小球滑到C点时的速度大小；物理人教选修31课件第一章静电场习题课二针对训练3 (2017贵州兴义月考)如图6所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在O点处有固定点电荷。已知b点电势高于c点电势。若

7、一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()图6A.两过程中电场力做的功相等B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C.前一过程中，粒子电势能不断减小D.后一过程中，粒子动能不断减小针对训练3 (2017贵州兴义月考)如图6所示，直线上解析b点电势高于c点电势，表明O点处的点电荷带正电，场强方向沿abc方向。带负电的粒子从c向a运动，电场力做正功，由于abbc，且越靠近点电荷，场强E越大，所以由UEd可知UabUbc，再根据电场力做功WqU可知WcbWba，A、B错误；电场力做正功，粒子电势能减小，动能增大，C正确，D错误。答案C解析b点电势高于c

8、点电势，表明O点处的点电荷带正电，场强方1.(电场线、等势线和运动轨迹)(多选)如图7所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场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()图7A.M点的电势高于N点的电势B.M点的电势低于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能1.(电场线、等势线和运动轨迹)(多选)如图7所示，图中的实解析沿着电场线的方向电势降低，故选项A正确，B错误；电场线越密，场强越大，同一粒子受到的电场力越大，故选项C错误；粒子从M点到N点电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确。答案AD解析沿着电场

9、线的方向电势降低，故选项A正确，B错误；电场线2.(对电场强度和电势的理解)下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是()2.(对电场强度和电势的理解)下列四个图中，a、b两点电势相解析匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面，A中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；B中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强大小相等、方向不同；C中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强的方向是平行于中垂线的，而且都指向外侧，故两点的场强的方向不同；在D中，a、b两点的电势相等，场强的方向是平行连线方向向右，方向

10、相同，故选项D正确。 答案D解析匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面，3.(x图象的理解) (多选)某静电场沿x方向的电势分布如图8所示，则下列说法正确的是()图8A.在Ox1之间不存在沿x正方向的电场B.在Ox1之间存在着沿x正方向的匀强电场C.在x1x2之间存在着沿x正方向的匀强电场D.在x1x2之间存在着沿x正方向的非匀强电场3.(x图象的理解) (多选)某静电场沿x方向的电势分布答案AC答案AC4.(能量守恒的应用)(2017上海崇明区高二期末)在竖直向下的匀强电场中，一带电油滴在电场力和重力的作用下，沿虚线所示的运动轨迹从a运动到b。若此带电油滴在运动过程中动能和重力

11、势能之和为E1，重力势能和电势能之和为E2，则E1、E2的变化情况是()图9A.E1增加，E2增加 B.E1增加，E2减小C.E1不变，E2减小 D.E1不变，E2不变4.(能量守恒的应用)(2017上海崇明区高二期末)在竖直解析根据轨迹可知，粒子带负电，受到向上的电场力大于重力，合力做正功，动能增加，所以电势能和重力势能之和E2减少，电场力做正功，电势能减少，所以重力势能和动能之和E1增加，B正确。答案B解析根据轨迹可知，粒子带负电，受到向上的电场力大于重力，合5.(电场力做功与电势能的关系)为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对电荷施加一恒力F，如图10所示。若AB0.4 m，37，q3107 C，F1.5104 N，A点电势A100 V。已知sin 370.6，cos 370.8。(不计重力)图10(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值；(2)q在由A到B