# 陽大教育教學(xué)設(shè)計方案個性化課外輔導(dǎo)成功沒有電梯只有樓梯第3課時電場能的性質(zhì)I基礎(chǔ)知識題組1.［電場力做功與電勢能變化的關(guān)系］如圖1所示，。、b為某電場線上的兩點，那么以下結(jié)論正確的是() ? ? Aa b圖1A.把正電荷從。移到b，電場力做正功，電荷的電勢能增加B.把負電荷從。移到b，電場力做負功，電荷的電勢能增加C.把負電荷從。移到b，電場力做正功，電荷的電勢能增加D.不論正電荷還是負電荷，從q到b電勢能都逐漸降低2．［對電勢和場強關(guān)系的理解］在靜電場中，下列說法正確的是 ( )A.電場強度為零的地方，電勢一定為零；電勢為零的地方，電場強度也一定為零B.電場強度大的地方，電勢一定高；電場強度小的地方，電勢一定低C.電場線與等勢面可以垂直，也可以不垂直D.電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面3．［對電勢差概念的理解］關(guān)于電勢差的計算公式，下列說法正確的是 ( )A.電勢差的公式U=4說明兩點間的電勢差Ur與電場力做功Wr成正比，與移動電荷的電荷量ABq AB ABq成反比B.把正電荷從A點移到B點電場力做負功，則有UAB>0C電勢差的公式Uj中，U〃與移動電荷的電荷量q無關(guān)ABq ABD.電場中A、B兩點間的電勢差UAB等于把正電荷q從A點移動到B點時電場力所做的功4．［電場力做功與重力做功的比較］下列說法中錯誤的是 ( )A.重力做功與路徑無關(guān)，與移動物體的初末位置的豎直高度差有關(guān)，即WAB=mghABB.電場力做功與路徑無關(guān)，與移動電荷的初末位置的電勢差有關(guān)，即WAB=qUABC.重力對物體做正功，其重力勢能減少，做負功，其重力勢能增加D.電場力對正電荷做正功，其電勢能減少，對負電荷做正功，其電勢能增一、電場力做功與電勢能1．電力做功的特點(1)在電場中移動電荷時，電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，可見電場力做功與重力做功相似．(2)在勻強電場中，電場力做的功W=Eqd，其中d為沿電場線方向的位移.2．電勢能(1)定義：電荷在電場中具有的勢能.電荷在某點的電勢能，等于把它從該點移到零勢能位置時電場力所做的功．(2)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力做的功等于電勢能的減少量，即%5=Ep^—EpB.(3)電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零.二、電勢1．電勢(1)定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值．(2)定義式：(p=q(3)標矢性：電勢是標量，其大小有正負之分，其正(負)表示該點電勢比電勢零點高(低)．(4)相對性：電勢具有相對性，同一點的電勢因零電勢點的選取的不同而不同.(5)沿著電場線方向電勢逐漸降低．2．等勢面(1)定義.：電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面.(2)特點①電場線跟等勢面垂直，即場強的方向跟等勢面垂直.②在等勢面上移動電荷時電場力不做功.③電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.④等差等勢面越密的地方電場強度越大；反之越小.⑤任意兩等勢面不相交．三、電勢差.電勢差：電荷q在電場中A、B兩點間移動時，電場力所做的功咒5跟它的電荷量q的比值，叫做A、B間的電勢差，也叫電壓.W公式：Uab==b.電勢差與電勢的關(guān)系：UAB=pA二pB，電勢差是標量，可以是正值，也可以是負值，而且有UAB=-UBA..電勢差UAB由電場中A、B兩點的位置決定，與移動的電荷q、電場力做的功咒B無關(guān)，與零電勢點的選取也無關(guān)..電勢差與電場強度的關(guān)系：勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場線方向的距離的乘積.即U=Ed,也可以寫作E=U.

［例1］如圖2所示，a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，/abc=120°.現(xiàn)將三個等量的正點電荷+Q固定在a、b、c三個頂點上，將一個電荷量為+q的點電荷依次放在菱形中心點0點和另一個頂點d點，兩點相比 ( )A.+q在d點所受的電場力較大B.+q在d點所具有的電勢能較大Cd點的電場強度大于0點的電場強度D.d點的電勢低于0點的電勢［突破訓(xùn)練1】如圖3所示，四個等量異種電荷分別放置于光滑絕緣水平地面上的正方形頂點上，a、b分別為所在邊的中點.對一點電荷施加一個水平外力，使其從a點沿直線勻速運動到b點，下列說法正確的是A.點電荷的電勢能先增大再減小B.點電荷的電勢能先減小再增大C.對點電荷施加的外力先增大后減小D.對點電荷施加的外力先減小后增大考點二電場線、等勢面及帶電粒子的運動軌跡問題1.幾種常見的典型電場的等勢面比較電場等勢面(實線)圖樣重要描述勻強電場垂直于電場線的一簇平面點電荷的電場以點電荷為球心的一簇球面等量異種點電荷的連線的中垂線上的電勢為零電場等量同種連線上，中點電勢最低，而在正點電荷的電場中垂線上，中點電勢最高2.帶電粒子在電場中運動軌跡問題的分析方法(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲)，從而分析電場方向或電荷的正負；(2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向，確定靜電力做功的正負，從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等；(3)根據(jù)動能定理或能量守恒定律判斷動能的變化情況．［例2］如圖4所示，一帶電粒子在兩個固定的等量正電荷的電場中運動，圖中的實線為等勢面，虛線ABC為粒子的運動軌跡，其中B點是兩點電荷連線的中點，A、C位于同一等勢面上.下列說法正確的是［例3］如圖9所示，一帶正電的長細直棒水平放置，帶電細直棒在其周圍產(chǎn)生方向向外輻射狀的電場，場強大小與到直棒的距離成反比.在直棒上方有一長為。的絕緣細線連接了兩個質(zhì)量均為m的小球A、B,A、B所帶電荷量分別為+q和+4q,A球距直棒的距離為a,兩個球恰好處于靜止狀態(tài).不計兩小球之間的靜電力作用，剪斷細線，若A球下落的最大速度為。m,求A球下落到速度最大過程中，電場力對A球做的功.+4g-卜a? I?+ + + + + + +I［突破訓(xùn)練3］如圖10所示，虛線為勻強電場的等勢線，一個帶電小球以一定的速度射入該勻強電場后，

運動軌跡如圖所示，已知小球受到的重力不能忽略，則下列有關(guān)說法中正確的是( )A.小球在b點的動能一定大于小球在a點的動能B.若小球從a點向b點運動，則動能和電勢能的和一定增加C.若小球從b點向a點運動，則重力勢能和電勢能的和一定減小D.根據(jù)圖中信息不能確定小球在a、b兩點的電勢能大小［例4］兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖11甲所示，一個電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放，其運動的v—t圖象如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線)．則下列說法正確的是( )圖1157161215r/sB點為中垂線上電場強度最大的點，場強57161215r/sB點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=2V/mB.由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大C.由C點到A點的過程中，電勢逐漸升高D.AB兩點電勢差UAB=—5VTOC\o"1-5"\h\z.如圖12所示，在％軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷+Q、一Q,虛線是以+Q所在點為圓心、L為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在％軸上，b、d兩點關(guān)于％軸對稱.下列判斷錯誤的是 ( )/-一一號a［ \c f ? i e 、圖+12 工A.b、d兩點處的電勢相同B.四個點中c點處的電勢最低C.b、d兩點處的電場強度相同D.將一試探電荷+q沿圓周由a點移至c點，+q的電勢能減小.將一電荷量為十Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖13所示，金屬球表面的電勢處處相等.a、b為電場中的兩點，則以下論述不正確的是 ()

a點的電場強度比b點的大a點的電勢比b點的高C.檢驗電荷一q在a點的電勢能比在b點的大D.將檢驗電荷一q從a點移到b點的過程中，電場力做負功.兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖14中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點，A為MN上的一點.一帶負電的試探電荷q,從A點由靜止釋放，只在靜電力作用下運動，取無限遠處的電勢為零，則 ( )q由A向O的運動是勻加速直線運動q由A向O運動的過程電勢能逐漸增大q運動到O點時的動能最大q運動到O點時電勢能為零.一個負點電荷僅受電場力的作用，將其從某電場中的a點由靜止釋放，它沿直線運動到b點的過程中，電勢能Ep隨位移％變化的關(guān)系圖象如圖15所示，則能與圖線相對應(yīng)的電場線分布圖是()Epk.如圖16所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個帶正電的小物塊P,將另一個帶電小物塊一Q從斜面的某位 """■置由靜止釋放，它將沿斜面向上運動.設(shè)斜面足夠長，則在QL向上運動的過程中 c D( )

A.物塊Q的電勢能一直增大B.物塊Q的機械能一直增大C.物塊P、Q的重力勢能和電勢能之和一直增大D.物塊Q的動能一直增大.如圖1所示，。、b、c為電場中同一條電場線上的三點，其中c為ab的中點.已知a、b兩點的電勢分別為b=3V，匕=9V,則下列敘述正確的是 （） ■ ? .acb圖1A.該電場在c點處的電勢一定為6VB.a點處的場強Ea一定小于b點處的場強EbC.正電荷從a點運動到b點的過程中電勢能一定增大D.正電荷只受電場力作用從a點運動到b點的過程中動能一定增大.一帶正電粒子僅在電場力作用下從A點經(jīng)B、C運動到D點，其v-1圖象如圖2所示，則下列說法中正確的是CD間各點電場強度和電勢都為零A、B兩點的電勢差大于CB兩點間的電勢差A(yù)處的電場強度一定小于B處的電場強度 粒子在A處的電勢能一定大于在B處的電勢能.如圖3所示，在某電場中畫出了三條電場線，C點是A處的電場強度一定小于B處的電場強度 粒子在A處的電勢能一定大于在B處的電勢能點的電勢％=-10點的電勢％=-10V,則C點的電勢cpC>10VcpC<10VD.上述選項都不正確.如圖5所示，有四個等量異種電荷，放在正方形的四個頂點處.A、B、C、D為正方形四個邊的中點,0為正方形的中心，下列說法中正確的是

A、B、C、D四個點的電場強度相同O點電場強度等于零C.將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點，電場力做功為零D.將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點，試探電荷具有的電勢能增大10.如圖6所示，在等量異種電荷形成的電場中，畫一正方形ABCD，對角線AC與兩點電荷連線重合，A.B.B、D兩點的電場強度及電勢均相同圖6A點的電場強度等于B點的電場強度C.一電子由B點沿B一C一D路徑移至DA.B.B、D兩點的電場強度及電勢均相同圖6A點的電場強度等于B點的電場強度C.一電子由B點沿B一C一D路徑移至D點，電勢能先減小后增大D.一電子由C點沿C一O一A路徑移至A點，電場力對其先做負功后做正功.如圖7所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡.粒子先經(jīng)過M點,再經(jīng)過N點.可以判定A.粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力B.M點的電勢低于N點的電勢C.粒子帶正電D..如圖8所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動粒子在M點的動能大于在N點的動能( )A.三個等勢面中，a的電勢最高B.帶電質(zhì)點通過P點時電勢能較大C帶電質(zhì)點通過P點時的動能較大D.帶電質(zhì)點通過P點時的加速度較小.如圖9所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個端點，AC為4圓弧.一個質(zhì)量為m，電荷量為一q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進入半圓