2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版期中必刷常考題之電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系_第1頁
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第38頁(共38頁)2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版期中必刷??碱}之電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一.選擇題(共6小題)1.(2025?衡水開學(xué))如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于正方形ABCD所在的平面,正方形邊長為l=4cm,B點(diǎn)有一粒子源,向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為EkB=10eV的電子(電荷量大小為e),探測(cè)到電子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkA=14eV,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC=6eV,規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)φB=0,不計(jì)電子重力及相互間的作用力,下列說法正確的是()A.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=100V/m,方向由A指向C B.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1002V/m,方向由A指向C C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=502V/m,方向由B指向D D.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=200V/m,方向由B指向A2.(2025?福建開學(xué))空氣中的負(fù)氧離子有益人的健康,人工產(chǎn)生負(fù)氧離子最常見的方法是電暈放電法。如圖所示,在一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上電壓為5000V的直流高壓電,使空氣發(fā)生電離,產(chǎn)生負(fù)氧離子。已知單個(gè)負(fù)氧離子質(zhì)量為5.3×10﹣26kg,帶電量為1.6×10﹣19C,針狀負(fù)極與環(huán)形正極之間可視為間距為5mm的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略空氣阻力和離子間作用力,則負(fù)氧離子在該電場(chǎng)中的加速度大小約為()A.8.0×10﹣16m/s2 B.1.6×10﹣13m/s2 C.7.5×107m/s2 D.3.0×1012m/s23.(2025?重慶開學(xué))熔噴布是一種過濾材料,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、環(huán)保等領(lǐng)域,熔噴布經(jīng)過靜電駐極處理后,其纖維表面形成持久的靜電場(chǎng),可以持續(xù)吸附空氣中的微小顆粒,提高過濾效率。靜電駐極處理裝置中針狀電極與平板電極間形成的電場(chǎng)如圖所示,a、b、c為同一根電場(chǎng)線上的三點(diǎn),b為ac的中點(diǎn),已知a點(diǎn)的電勢(shì)為5V,c點(diǎn)的電勢(shì)為7V,下列關(guān)于b點(diǎn)電勢(shì)的判斷正確的是()A.φb>6V B.φb=6V C.φb=5V D.φb<5V4.(2025?河南開學(xué))如圖所示,空間中存在與菱形ABCD所在平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電粒子的電荷量為q(q>0),沿AB方向從A點(diǎn)入射,其初動(dòng)能為Ek,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能也為Ek。不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是()A.電場(chǎng)方向由B指向C B.電場(chǎng)方向垂直BC C.粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度方向由B指向C D.粒子可能經(jīng)過B點(diǎn)5.(2025?河北開學(xué))如圖,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),其電勢(shì)分別為6V、4V和2V;a、b、c分別位于紙面內(nèi)一等邊三角形的頂點(diǎn)上,M為ac邊的中點(diǎn),aM=L。一質(zhì)子以速度v0從a點(diǎn)出發(fā),方向與ac垂直,經(jīng)過一段時(shí)間質(zhì)子恰好經(jīng)過b點(diǎn)。不計(jì)重力,質(zhì)子的比荷為k,則()A.a(chǎn)M兩點(diǎn)的電勢(shì)差為4V B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向由b指向M C.質(zhì)子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用時(shí)間為2LD.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為26.(2025春?濟(jì)南期末)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)與該電場(chǎng)平行的圓,O為圓心。AC和BD是圓的兩條直徑,兩直徑的夾角為30°。沿直徑從A到C,每1cm電勢(shì)降低0.2V,沿直徑從B到D,每1cm電勢(shì)降低0.4V。關(guān)于該電場(chǎng),下列說法正確的是()A.C點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)電勢(shì)低 B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為40V/m C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向從A指向C D.將一個(gè)質(zhì)子沿圓弧ABC從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),該質(zhì)子的電勢(shì)能先變大后變小二.多選題(共3小題)(多選)7.(2025春?湖南期末)如圖所示,一正四面體置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B、C、D分別是正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),正四面體的棱長為L,E、F、G、H為棱AB、AC、AD、BC的中點(diǎn),電勢(shì)分別為2φ、4φ、2φ、6φ,下列說法正確的是()A.A點(diǎn)電勢(shì)為0 B.C點(diǎn)電勢(shì)為4φ C.BDF所在的平面為等勢(shì)面 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為8(多選)8.(2025?陸豐市校級(jí)三模)如圖是某種高壓電干燥裝置的電場(chǎng)分布圖,電極O和大導(dǎo)體板分別接在高壓電源兩極,兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),圖中實(shí)線為電場(chǎng)線、虛線為等勢(shì)面,電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上,且長度ab=bc,下列關(guān)系正確的有()A.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φa>φb>φc B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為Ea<Eb<Ec C.a(chǎn)b、bc間的電勢(shì)差關(guān)系為Uab=Ubc D.帶負(fù)電粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為Epa<Epb<Epo(多選)9.(2025?煙臺(tái)三模)如圖所示,空間中存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向均未知,ABCD﹣A′B′C′D′為處于電場(chǎng)空間內(nèi)的一個(gè)邊長為10cm的正立方體,已知φA=6V、φD=0、φC′=18V、φD′=12V,則下列說法正確的是()A.正立方體中心O(圖中未畫出)點(diǎn)的電勢(shì)為φO=12V B.面AA′D′D中心O′(圖中未畫出)點(diǎn)的電勢(shì)為φO′=6V C.該勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為606D.將一個(gè)電荷量大小為e的電子從C′點(diǎn)沿棱移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為12eV三.填空題(共4小題)10.(2023秋?三明期末)如圖所示,P、Q為兩平行金屬板,兩板間的距離d=10cm,電勢(shì)差為UPQ=30V,板間電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),其中Q板接地。則場(chǎng)強(qiáng)大小為V/m,P板的電勢(shì)為V;A點(diǎn)距P板3cm,A點(diǎn)的電勢(shì)為V。11.(2023秋?南平期末)如圖為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖,已知每兩個(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=V/m;將一電荷量q=﹣2×108C的試探電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn),則試探電荷的電勢(shì)能(選填“增加”或“減少”)J。12.(2023秋?寧德期末)如圖所示,以A、B、C、D為頂點(diǎn)的長方形處于平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,AB的長度為0.10m,BC的長度為0.06m,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為9V、10V、10V。則D點(diǎn)電勢(shì)為V,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為V/m;一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W1,從A點(diǎn)經(jīng)D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2,則W1W2(選填“等于”或“不等于”)。13.(2024秋?南安市校級(jí)月考)如圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一個(gè)電量大小q=10﹣5C的負(fù)電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為零;從B移到C,電場(chǎng)力做功為1.73×10﹣3J,則BC間的電勢(shì)差UBC=V,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小約為N/C。四.解答題(共2小題)14.(2025?河南開學(xué))如圖,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),其電勢(shì)分別為6V、4V和2V;a、b、c分別位于紙面內(nèi)一等邊三角形的頂點(diǎn)上,M為ac邊的中點(diǎn)。一質(zhì)子以速度v0從a點(diǎn)出發(fā),方向與ac垂直,經(jīng)過一段時(shí)間質(zhì)子恰好經(jīng)過b點(diǎn)。不計(jì)重力。求:(1)aM兩點(diǎn)的電勢(shì)差UaM;(2)質(zhì)子的比荷k(用字母UaM、v0表示)。15.(2025春?長春校級(jí)期末)如圖所示,長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m、電量為﹣q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))?,F(xiàn)將此裝置放在水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球靜止在A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。已知電場(chǎng)的范圍足夠大,空氣阻力可忽略不計(jì),重力加速度為g,sin37°=0.6。(1)請(qǐng)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,并求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?)求AO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAO。

2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版(2019)期中必刷常考題之電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系參考答案與試題解析一.選擇題(共6小題)題號(hào)123456答案BDACDD二.多選題(共3小題)題號(hào)789答案ACDADAC一.選擇題(共6小題)1.(2025?衡水開學(xué))如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于正方形ABCD所在的平面,正方形邊長為l=4cm,B點(diǎn)有一粒子源,向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為EkB=10eV的電子(電荷量大小為e),探測(cè)到電子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkA=14eV,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC=6eV,規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)φB=0,不計(jì)電子重力及相互間的作用力,下列說法正確的是()A.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=100V/m,方向由A指向C B.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1002V/m,方向由A指向C C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=502V/m,方向由B指向D D.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=200V/m,方向由B指向A【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】B【分析】根據(jù)動(dòng)能定理、電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系,先確定A、C的電勢(shì),進(jìn)而找到等勢(shì)線、電場(chǎng)線;再結(jié)合題意及幾何關(guān)系,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系列式,即可分析判斷ABCD正誤?!窘獯稹拷猓航Y(jié)合題意,由動(dòng)能定理可得:﹣eUBA=EkA﹣EkB,﹣eUBC=EkC﹣EkB,且:UBA=φB﹣φA,UBC=φB﹣φC,φB=0,聯(lián)立解得:φA=4V,φC=﹣4V,如圖,連接AC、BD,交于點(diǎn)O,則根據(jù)正方形的性質(zhì)可知,O平分AC、BD且AC、BD互相垂直:由此可知:﹣φO=(φA+φC)÷2=(4V﹣4V)÷2=0=φB,則BO是等勢(shì)線,AC是電場(chǎng)線,又因?yàn)檠刂妶?chǎng)方向,電勢(shì)逐漸降低,所以電場(chǎng)方向由A指向C,則由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得,該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:UAC故B正確,ACD錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。2.(2025?福建開學(xué))空氣中的負(fù)氧離子有益人的健康,人工產(chǎn)生負(fù)氧離子最常見的方法是電暈放電法。如圖所示,在一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上電壓為5000V的直流高壓電,使空氣發(fā)生電離,產(chǎn)生負(fù)氧離子。已知單個(gè)負(fù)氧離子質(zhì)量為5.3×10﹣26kg,帶電量為1.6×10﹣19C,針狀負(fù)極與環(huán)形正極之間可視為間距為5mm的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略空氣阻力和離子間作用力,則負(fù)氧離子在該電場(chǎng)中的加速度大小約為()A.8.0×10﹣16m/s2 B.1.6×10﹣13m/s2 C.7.5×107m/s2 D.3.0×1012m/s2【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用.【專題】定量思想;模型法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】D【分析】針狀負(fù)極與環(huán)形正極之間可視為間距為5mm的勻強(qiáng)電場(chǎng),根據(jù)E=Ud求出場(chǎng)強(qiáng)大小,由F=qE和【解答】解:針狀負(fù)極與環(huán)形正極之間可視為間距為5mm的勻強(qiáng)電場(chǎng),則場(chǎng)強(qiáng)大小為E根據(jù)牛頓第二定律得qE=ma可得負(fù)氧離子在該電場(chǎng)中的加速度大小為a=qEm=1.6×1故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式E=U3.(2025?重慶開學(xué))熔噴布是一種過濾材料,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、環(huán)保等領(lǐng)域,熔噴布經(jīng)過靜電駐極處理后,其纖維表面形成持久的靜電場(chǎng),可以持續(xù)吸附空氣中的微小顆粒,提高過濾效率。靜電駐極處理裝置中針狀電極與平板電極間形成的電場(chǎng)如圖所示,a、b、c為同一根電場(chǎng)線上的三點(diǎn),b為ac的中點(diǎn),已知a點(diǎn)的電勢(shì)為5V,c點(diǎn)的電勢(shì)為7V,下列關(guān)于b點(diǎn)電勢(shì)的判斷正確的是()A.φb>6V B.φb=6V C.φb=5V D.φb<5V【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】A【分析】根據(jù)U=Ed定性分析非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)差關(guān)系,據(jù)此求解?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知,由于b為ac的中點(diǎn),且a、b兩點(diǎn)間的平均場(chǎng)強(qiáng)大于b、c兩點(diǎn)間的平均場(chǎng)強(qiáng),由U=Ed可知:Ucb<Uba即:φc﹣φb<φb﹣φa代入數(shù)據(jù)解得:φb>6V,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵在于理解電場(chǎng)線的物理意義(疏密表場(chǎng)強(qiáng)、與等勢(shì)面垂直)、電勢(shì)差的決定因素(平均場(chǎng)強(qiáng)與距離)及電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。通過對(duì)每個(gè)選項(xiàng)逐一分析電場(chǎng)線、等勢(shì)面、電勢(shì)差、電勢(shì)能的關(guān)聯(lián),得出正確結(jié)論。4.(2025?河南開學(xué))如圖所示,空間中存在與菱形ABCD所在平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電粒子的電荷量為q(q>0),沿AB方向從A點(diǎn)入射,其初動(dòng)能為Ek,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能也為Ek。不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是()A.電場(chǎng)方向由B指向C B.電場(chǎng)方向垂直BC C.粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度方向由B指向C D.粒子可能經(jīng)過B點(diǎn)【考點(diǎn)】等分法求電勢(shì);電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)電場(chǎng)力做功,判斷A點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系;結(jié)合正電荷受到的電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)強(qiáng)度的方向判斷;結(jié)合運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)判斷?!窘獯稹拷猓篈B、由題,由于帶電粒子在A點(diǎn)與C點(diǎn)的動(dòng)能相等,可知帶電粒子從A到C的過程中電場(chǎng)力做的功為零,則A點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)一定相等。由于是勻強(qiáng)電場(chǎng),則直線AC為該電場(chǎng)的一個(gè)等勢(shì)面,結(jié)合正電荷偏轉(zhuǎn)的方向向上,可知帶電粒子受到的電場(chǎng)力的方向向上,帶電粒子帶正電,所以該電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于AC由B指向D,故AB錯(cuò)誤;CD、由于帶電粒子受到的電場(chǎng)力的方向與初速度的方向有一定的夾角,結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,該帶電粒子在該電場(chǎng)中的軌跡類似于斜上拋運(yùn)動(dòng),帶電粒子經(jīng)過A、C的動(dòng)能相等,則粒子經(jīng)過A、C點(diǎn)時(shí)速度的大小相等,結(jié)合斜上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度方向由B指向C,但不可能經(jīng)過B點(diǎn),故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電勢(shì)能與電場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)系,并根據(jù)幾何情況進(jìn)行分析,求得等勢(shì)面與電場(chǎng)線的分布情況,對(duì)于幾何分析以及電勢(shì)能與動(dòng)能間的轉(zhuǎn)化考察較為綜合,考查學(xué)生的應(yīng)用分析能力。5.(2025?河北開學(xué))如圖,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),其電勢(shì)分別為6V、4V和2V;a、b、c分別位于紙面內(nèi)一等邊三角形的頂點(diǎn)上,M為ac邊的中點(diǎn),aM=L。一質(zhì)子以速度v0從a點(diǎn)出發(fā),方向與ac垂直,經(jīng)過一段時(shí)間質(zhì)子恰好經(jīng)過b點(diǎn)。不計(jì)重力,質(zhì)子的比荷為k,則()A.a(chǎn)M兩點(diǎn)的電勢(shì)差為4V B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向由b指向M C.質(zhì)子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用時(shí)間為2LD.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2【考點(diǎn)】等分法求電勢(shì);等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系.【專題】定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn),求出M點(diǎn)的電勢(shì),然后根據(jù)電勢(shì)差的定義求出aM之間的電勢(shì)差;根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面特點(diǎn)分析電場(chǎng)強(qiáng)度的方向;結(jié)合類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求出質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的加速度,由牛頓第二定律求出質(zhì)子受到的電場(chǎng)力,最后根據(jù)F=qE求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知a、c兩點(diǎn)中點(diǎn)處M點(diǎn)的電勢(shì)φ則aM之間的電勢(shì)差UaM=φa﹣φM=6V﹣4V=2V故A錯(cuò)誤;B、M點(diǎn)電勢(shì)和b點(diǎn)電勢(shì)都是4V,可知該勻強(qiáng)電場(chǎng)中bM的連線為等勢(shì)面,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直,可知該電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向從a指向c,故B錯(cuò)誤;C、aM=L,由幾何關(guān)系可知bM=3L,質(zhì)子以速度v0從a點(diǎn)出發(fā),方向與ac垂直,結(jié)合正電荷受到的電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,可知質(zhì)子受到的電場(chǎng)力的方向與初速度的方向垂直,則質(zhì)子做類平拋運(yùn)動(dòng),沿垂直于ac的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)子從a到b的時(shí)間t=bMvD、質(zhì)子沿ac方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)L=可得質(zhì)子的加速度a=設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,帶電量為q,則質(zhì)子受到的電場(chǎng)力F=ma=qE所以該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】考查等分法求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng),會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。6.(2025春?濟(jì)南期末)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)與該電場(chǎng)平行的圓,O為圓心。AC和BD是圓的兩條直徑,兩直徑的夾角為30°。沿直徑從A到C,每1cm電勢(shì)降低0.2V,沿直徑從B到D,每1cm電勢(shì)降低0.4V。關(guān)于該電場(chǎng),下列說法正確的是()A.C點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)電勢(shì)低 B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為40V/m C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向從A指向C D.將一個(gè)質(zhì)子沿圓弧ABC從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),該質(zhì)子的電勢(shì)能先變大后變小【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】D【分析】依據(jù)題意分析O到C的電勢(shì)差與O到D的電勢(shì)差的大小關(guān)系,根據(jù)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系判斷C點(diǎn)電勢(shì)與D點(diǎn)電勢(shì)高低故選;根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系分別得到沿AC方向和BD方向的電場(chǎng)強(qiáng)度的分量,由矢量合成得到勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向;根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系分析該質(zhì)子的電勢(shì)能的變化情況。【解答】解:A、已知沿直徑從A到C,每1cm電勢(shì)降低0.2V;沿直徑從B到D,每1cm電勢(shì)降低0.4V。因OC與OD的距離相等,故O到C電勢(shì)降低的值要比O到D電勢(shì)降低的值小,則C點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)電勢(shì)高,故A錯(cuò)誤;BC、根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系可得:沿AC方向的電場(chǎng)強(qiáng)度的分量為:E1=U沿BD方向的電場(chǎng)強(qiáng)度的分量為:E2=U由此可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E≠E2=40V/m,其方向不是從A指向C,故BC錯(cuò)誤;D、與A選項(xiàng)分析同理可知,A到O電勢(shì)降低的值要比B到O電勢(shì)降低的值小,則A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低,則A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系為φB>φA>φC,質(zhì)子帶正電,其在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為EPB>EPA>EPC,可知將一個(gè)質(zhì)子沿圓弧ABC從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),該質(zhì)子的電勢(shì)能先變大后變小,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系,電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系。本題要根據(jù)題意求出電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)分量,再由矢量合成得到電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向。二.多選題(共3小題)(多選)7.(2025春?湖南期末)如圖所示,一正四面體置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B、C、D分別是正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),正四面體的棱長為L,E、F、G、H為棱AB、AC、AD、BC的中點(diǎn),電勢(shì)分別為2φ、4φ、2φ、6φ,下列說法正確的是()A.A點(diǎn)電勢(shì)為0 B.C點(diǎn)電勢(shì)為4φ C.BDF所在的平面為等勢(shì)面 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為8【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】ACD【分析】根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)的線性分布特性(沿直線方向電勢(shì)隨距離均勻變化),結(jié)合各中點(diǎn)電勢(shì)求解頂點(diǎn)電勢(shì),再判斷等勢(shì)面及計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度?!窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)題意可知,由于E、F、G、H為棱AB、AC、AD、BC的中點(diǎn),根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)的特點(diǎn),有φE=φA+φ解得φA=0,φB=4φ,φC=8φ,φD=4φ,故A正確,B錯(cuò)誤;C、根據(jù)題意可知,由B、D、F三點(diǎn)的電勢(shì)均為4φ,知BDF所在的平面為等勢(shì)面,故C正確;D、根據(jù)幾何關(guān)系,可知AF垂直BDF所在的平面,則AF在電場(chǎng)線上,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系,有E=UCA故選:ACD?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵在于利用勻強(qiáng)電場(chǎng)中“直線上中點(diǎn)電勢(shì)為兩端點(diǎn)電勢(shì)的平均值”這一特性,通過中點(diǎn)電勢(shì)建立方程求解頂點(diǎn)電勢(shì),再結(jié)合等勢(shì)面定義(電勢(shì)相同的點(diǎn)構(gòu)成的面)和電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系完成判斷與計(jì)算。(多選)8.(2025?陸豐市校級(jí)三模)如圖是某種高壓電干燥裝置的電場(chǎng)分布圖,電極O和大導(dǎo)體板分別接在高壓電源兩極,兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),圖中實(shí)線為電場(chǎng)線、虛線為等勢(shì)面,電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上,且長度ab=bc,下列關(guān)系正確的有()A.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φa>φb>φc B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為Ea<Eb<Ec C.a(chǎn)b、bc間的電勢(shì)差關(guān)系為Uab=Ubc D.帶負(fù)電粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為Epa<Epb<Epo【考點(diǎn)】非勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差大小的比較和應(yīng)用;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)大??;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;通過電場(chǎng)線的方向判斷電勢(shì)的高低.【專題】比較思想;圖析法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】AD【分析】沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,根據(jù)電場(chǎng)線方向分析電勢(shì)高低;根據(jù)電場(chǎng)線疏密分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;根據(jù)公式U=Ed分析電勢(shì)差大小;根據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ分析電勢(shì)能大小?!窘獯稹拷猓篈、沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,由圖可知,a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φa>φb>φc,故A正確;B、電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大,由圖可知,a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為Ea>Eb>Ec,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)U=Ed,因ab間的平均場(chǎng)強(qiáng)大于cd間的平均場(chǎng)強(qiáng),且長度ab=bc,可知ab、bc間的電勢(shì)差關(guān)系為Uab>Ubc,故C正確;D、因?yàn)棣誥>φb>φc,結(jié)合電勢(shì)能公式Ep=qφ可知,負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較小,可知帶負(fù)電粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為Epa<Epb<Epo,故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)線的兩個(gè)意義:電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的相對(duì)大小,電場(chǎng)線方向表示電勢(shì)高低。(多選)9.(2025?煙臺(tái)三模)如圖所示,空間中存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向均未知,ABCD﹣A′B′C′D′為處于電場(chǎng)空間內(nèi)的一個(gè)邊長為10cm的正立方體,已知φA=6V、φD=0、φC′=18V、φD′=12V,則下列說法正確的是()A.正立方體中心O(圖中未畫出)點(diǎn)的電勢(shì)為φO=12V B.面AA′D′D中心O′(圖中未畫出)點(diǎn)的電勢(shì)為φO′=6V C.該勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為606D.將一個(gè)電荷量大小為e的電子從C′點(diǎn)沿棱移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為12eV【考點(diǎn)】等分法求電勢(shì);電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn);勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】AC【分析】根據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi),中點(diǎn)電勢(shì)等于兩端點(diǎn)電勢(shì)平均值,結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系分析求解?!窘獯稹拷猓篈B.在勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi),中點(diǎn)電勢(shì)等于兩端點(diǎn)電勢(shì)平均值,易得φ同理可得φO'=φAC.設(shè)DD′的中點(diǎn)為E,可知φ勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿同一方向走同樣的距離,電勢(shì)差相同,D′D與C′C平行且相等,則有電勢(shì)差滿足UC′C=φC′﹣φC=UD′D=12V﹣0=12V得φC=6V因此面ACE是該勻強(qiáng)電場(chǎng)的一個(gè)等勢(shì)面,電勢(shì)為6V,D點(diǎn)到ACE的距離為563cm,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系,可知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為ED.電場(chǎng)力做功為WC′C=﹣eUC′C=﹣12eV,故D錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了等分法,理解電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。三.填空題(共4小題)10.(2023秋?三明期末)如圖所示,P、Q為兩平行金屬板,兩板間的距離d=10cm,電勢(shì)差為UPQ=30V,板間電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),其中Q板接地。則場(chǎng)強(qiáng)大小為300V/m,P板的電勢(shì)為30V;A點(diǎn)距P板3cm,A點(diǎn)的電勢(shì)為21V?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】300,30,21?!痉治觥繄?chǎng)強(qiáng)大小可通過電勢(shì)差與板間距離的比值直接得出。P板電勢(shì)由Q板接地及兩板間電勢(shì)差確定。A點(diǎn)電勢(shì)根據(jù)其與Q板距離及場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算得到?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系:E=Ud,解得:EQ板接地,電勢(shì)為0。由電勢(shì)差定義:UPQ=φP﹣φQ,解得:φP=30V。A點(diǎn)距P板3cm,則距Q板d=7cm。根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系:UAQ=φA=Ed,解得:φA=21V。答:300,30,21?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,以及電勢(shì)的計(jì)算。題目計(jì)算量適中,難度中等,重點(diǎn)在于對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電勢(shì)差定義的準(zhǔn)確理解與應(yīng)用。通過求解場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì),可以鍛煉學(xué)生對(duì)電場(chǎng)基本概念的掌握和公式的靈活運(yùn)用能力。題目設(shè)問清晰,層層遞進(jìn),有助于學(xué)生逐步理解電場(chǎng)中的電勢(shì)分布規(guī)律。11.(2023秋?南平期末)如圖為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖,已知每兩個(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=100V/m;將一電荷量q=﹣2×108C的試探電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn),則試探電荷的電勢(shì)能減少(選填“增加”或“減少”)1.2×10﹣7J?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】故答案為:100,減少,1.2×10﹣7【分析】電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求解場(chǎng)強(qiáng)大小;根據(jù)W=qU計(jì)算電場(chǎng)力做功?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低的特點(diǎn)可知,場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左;相鄰兩等勢(shì)面之間的電勢(shì)差U=2V,距離d=2cm=2×10﹣2m根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)公式E根據(jù)W=qU可得:W故答案為:100,減少,1.2×10﹣7【點(diǎn)評(píng)】本題考查電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系以及利用W=qU求解電場(chǎng)力做功,注意W=qU公式中q需要代入正負(fù)號(hào)計(jì)算。12.(2023秋?寧德期末)如圖所示,以A、B、C、D為頂點(diǎn)的長方形處于平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,AB的長度為0.10m,BC的長度為0.06m,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為9V、10V、10V。則D點(diǎn)電勢(shì)為9V,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為10V/m;一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W1,從A點(diǎn)經(jīng)D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2,則W1等于W2(選填“等于”或“不等于”)?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì).【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】9,10,等于。【分析】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行等間距的線段上兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等,據(jù)此求解D點(diǎn)電勢(shì);根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=U根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qU分析W1與W2的關(guān)系?!窘獯稹拷猓涸趧驈?qiáng)電場(chǎng)中平行等間距的線段上兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等,即φA﹣φB=φD﹣φC,代入數(shù)據(jù)解得:φD=9V由于φB=φC,所以BC連線為等勢(shì)面,電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,且從高電勢(shì)指向低電勢(shì),所以BA連線為電場(chǎng)線,電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)閺腂到A,場(chǎng)強(qiáng)大小為E根據(jù)W=qU得:W1=qUAC,W2=qUAC,由此可知:W1=W2故答案為:9,10,等于?!军c(diǎn)評(píng)】考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電勢(shì)之間的關(guān)系,掌握電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=Ud的應(yīng)用以及幾何關(guān)系的運(yùn)用,并理解W=13.(2024秋?南安市校級(jí)月考)如圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一個(gè)電量大小q=10﹣5C的負(fù)電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為零;從B移到C,電場(chǎng)力做功為1.73×10﹣3J,則BC間的電勢(shì)差UBC=﹣173V,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小約為1000N/C?!究键c(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】﹣173;1000?!痉治觥扛鶕?jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,確定BC間的電勢(shì)差;由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知,A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故直線AB應(yīng)為一條等勢(shì)線,結(jié)合電場(chǎng)線的特點(diǎn),可畫出一條符合條件的電場(chǎng)線,結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,即可確定勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小?!窘獯稹拷猓簭腂到C有:W=﹣qUBC,則UBC=W-由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知,A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故直線AB應(yīng)為一條等勢(shì)線,電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直,沿著電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,故如圖,過C做一條指向AB的垂線,一定是一條電場(chǎng)線:則CB間沿電場(chǎng)方向的距離為:d=BCsin60,結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系及電勢(shì)差的特點(diǎn)可知:Ed=UCB=﹣UBC,聯(lián)立可得:E≈1000N/C;故答案為:﹣173;1000?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,解題時(shí)需注意,公式U=Ed中,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離,或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。四.解答題(共2小題)14.(2025?河南開學(xué))如圖,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),其電勢(shì)分別為6V、4V和2V;a、b、c分別位于紙面內(nèi)一等邊三角形的頂點(diǎn)上,M為ac邊的中點(diǎn)。一質(zhì)子以速度v0從a點(diǎn)出發(fā),方向與ac垂直,經(jīng)過一段時(shí)間質(zhì)子恰好經(jīng)過b點(diǎn)。不計(jì)重力。求:(1)aM兩點(diǎn)的電勢(shì)差UaM;(2)質(zhì)子的比荷k(用字母UaM、v0表示)。【考點(diǎn)】等分法求電勢(shì).【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;方程法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理論證能力.【答案】(1)aM兩點(diǎn)的電勢(shì)差為2V;(2)質(zhì)子的比荷為2v【分析】(1)根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn),求出M點(diǎn)的電勢(shì),然后根據(jù)電勢(shì)差的定義求出aM之間的電勢(shì)差;(2)根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面特點(diǎn)分析電場(chǎng)強(qiáng)度的方向;結(jié)合類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求出質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的加速度,由牛頓第二定律求出質(zhì)子受到的電場(chǎng)力,最后根據(jù)F=qE求出質(zhì)子的比荷k?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知a、c兩點(diǎn)中點(diǎn)處M點(diǎn)的電勢(shì)φ則aM之間的電勢(shì)差UaM=φa﹣φM=6V﹣4V=2V(2)M點(diǎn)電勢(shì)和b點(diǎn)電勢(shì)都是4V,可知該勻強(qiáng)電場(chǎng)中bM的連線為等勢(shì)面,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直,可知該電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向從a指向c。由圖aM=L,由幾何關(guān)系可知bM=3L,質(zhì)子以速度v0從a點(diǎn)出發(fā),方向與ac垂直,結(jié)合正電荷受到的電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,可知質(zhì)子受到的電場(chǎng)力的方向與初速度的方向垂直,則質(zhì)子做類平拋運(yùn)動(dòng),沿垂直于ac的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)子從a到b的時(shí)間t質(zhì)子沿ac方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)L=可得質(zhì)子的加速度a=設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,帶電量為q,則質(zhì)子受到的電場(chǎng)力F=ma=qE其中電場(chǎng)強(qiáng)度E=所以質(zhì)子的比荷q答:(1)aM兩點(diǎn)的電勢(shì)差為2V;(2)質(zhì)子的比荷為2v【點(diǎn)評(píng)】該題考查等分法求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng),會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。15.(2025春?長春校級(jí)期末)如圖所示,長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m、電量為﹣q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))?,F(xiàn)將此裝置放在水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球靜止在A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。已知電場(chǎng)的范圍足夠大,空氣阻力可忽略不計(jì),重力加速度為g,sin37°=0.6。(1)請(qǐng)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,并求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?)求AO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAO。【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的受力平衡.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;模型法;帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題;分析綜合能力.【答案】(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為3mg(2)AO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAO為9mgl【分析】(1)小球處于平衡狀態(tài),分析小球受力,根據(jù)電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向關(guān)系判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向;由平衡條件結(jié)合電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??;(2)由幾何關(guān)系得到AO間在電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的距離,結(jié)合公式U=Ed計(jì)算AO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAO。【解答】解:(1)小球處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示。小球所受電場(chǎng)力水平向左,因小球帶負(fù)電,所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右。由圖可知qE解得E(2)AO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U答:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為3mg(2)AO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAO為9mgl【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵是熟悉電場(chǎng)的基本性質(zhì),知道勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式U=Ed(注意d指的是兩點(diǎn)間沿著電場(chǎng)方向的距離)。

考點(diǎn)卡片1.牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量?!久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?!窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2.帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的受力平衡【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)共點(diǎn)力的平衡在電場(chǎng)中的應(yīng)用。要注意本考點(diǎn)涉及到的是電場(chǎng)問題而不是兩個(gè)電荷之間的作用力?!久}方向】在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一條絕緣細(xì)線的上端固定,下端栓一個(gè)大小可以忽略、質(zhì)量為m的帶電量為q的小球,當(dāng)小球靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,求:(1)小球帶何種電荷?(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是多大?分析:(1)由小球向什么方向偏轉(zhuǎn),判斷電場(chǎng)力方向,根據(jù)電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系,判斷小球帶什么電.(2)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力,作出力圖,根據(jù)平衡條件求解場(chǎng)強(qiáng).解答:(1)細(xì)線向右偏轉(zhuǎn),說明小球所受的電場(chǎng)力方向右,而場(chǎng)強(qiáng)也向右,說明小球帶正電.(2)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力,作出力圖,根據(jù)平衡條件得:qE=mgtanθ得到:E=答:(1)小球帶正電荷.(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為mgtanθq點(diǎn)評(píng):本題是帶電體在電場(chǎng)中平衡問題,當(dāng)作力學(xué)問題去處理,關(guān)鍵是分析電場(chǎng)力大小和方向.【解題思路點(diǎn)撥】本考點(diǎn)涉及的范圍比較廣,共點(diǎn)力的平衡問題都可以在這里重現(xiàn)。解決共點(diǎn)力平衡的一般步驟是:1.對(duì)物體進(jìn)行受力分析2.列出平衡方程3.求出相關(guān)物理量。3.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)大小【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】可以通過電場(chǎng)線定性的分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大小:在同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密集,電場(chǎng)強(qiáng)度越大;電場(chǎng)線越稀疏,電場(chǎng)強(qiáng)度越小。【命題方向】如圖是某區(qū)域的電場(chǎng)線圖.A、B是電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn),EA和EB分別表示A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,F(xiàn)A、FB分別表示同一個(gè)點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力的大?。旅嬲f法中正確的是()A、EA>EBB、EA<EBC、FA>FBD、FA<FB分析:電場(chǎng)線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)發(fā)出,到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處為止,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度?。獯穑篈、根據(jù)圖象很容易發(fā)現(xiàn),在電場(chǎng)的A點(diǎn)的電場(chǎng)線較密,所以,在A點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)度要比B點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)度大,即EA>EB,所以A正確,B錯(cuò)誤;C、由于EA>EB,并且是同一個(gè)電荷,電荷的電荷量大小相同,由F=qE可知,電荷在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力要在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力大,即FA>FB,所以C正確,D錯(cuò)誤;故選:AC。點(diǎn)評(píng):本題就是考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),掌握住電場(chǎng)線的特點(diǎn),即可解決本題.【解題思路點(diǎn)撥】同一電場(chǎng)中可以通過電場(chǎng)線的疏密定性的判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,進(jìn)而可以分析運(yùn)動(dòng)學(xué)的情況,因?yàn)榭梢酝ㄟ^F=qE分析電場(chǎng)力的大小,再通過F=ma分析加速度的大小。所以可以說同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)力大,電荷的加速度也大。4.電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜電力做功的特點(diǎn):在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。2.靜電力做功的公式:W=qEl,其中l(wèi)為電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)的位移。【命題方向】如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)相距l(xiāng),連線AB與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角為θ。將一電荷量為q的正電荷分別沿直線AB、折線ACB、曲線ADB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力各做了多少功?分析:靜電力做功與路徑無關(guān),根據(jù)電場(chǎng)力做功的計(jì)算公式進(jìn)行解答。解答:電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),所以將一電荷量為q的正電荷分別沿直線AB、折線ACB、曲線ADB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功均為:W=qElcosθ。答:靜電力做功均為qElcosθ。點(diǎn)評(píng):本題主要是考查電場(chǎng)力做功的計(jì)算,關(guān)鍵是弄清楚電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)?!窘忸}思路點(diǎn)撥】靜電力做功的特點(diǎn)(1)靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),但與具體路徑無關(guān),這與重力做功特點(diǎn)相似。(2)靜電力做功的特點(diǎn)不受物理?xiàng)l件限制不管靜電力是否變化,是否是勾強(qiáng)電場(chǎng),是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng),靜電力做功的特點(diǎn)均不變5.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜電力做功的特點(diǎn):靜電力做功與路徑無關(guān),或者說:電荷在電場(chǎng)中沿一閉合路徑移動(dòng),靜電力做功為零。2.電勢(shì)能概念:電荷在電場(chǎng)中具有勢(shì)能,叫電勢(shì)能。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí),靜電力做的功,用EP表示。3.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:①靜電力做正功,電勢(shì)能減?。混o電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。②關(guān)系式:WAB=EPA﹣EPB。4.單位:J(宏觀能量)和eV(微觀能量),它們間的換算關(guān)系為:1eV=1.6×10﹣19J。(5)特點(diǎn):①系統(tǒng)性:由電荷和所在電場(chǎng)共有;②相對(duì)性:與所選取的零點(diǎn)位置有關(guān),通常取大地或無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能的零點(diǎn)位置;③標(biāo)量性:只有大小,沒有方向,其正負(fù)的物理含義是:若EP>0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)大,若EP<0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)小。理解與注意:學(xué)習(xí)電勢(shì)能時(shí),可以通過與重力勢(shì)能類比來理解相關(guān)概念,上面列舉的各項(xiàng)概念幾乎是所有勢(shì)能都有的,只是具體環(huán)境不同而已?!久}方向】a和b為電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn),如果把q=﹣2×10﹣8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能()A、增加了4×10﹣7JB、增加了2×10﹣8JC、減少了4×10﹣7JD、減少了8×10﹣15J分析:電荷在電場(chǎng)力作用下做功,導(dǎo)致電勢(shì)能變化.所以根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)可確定電勢(shì)能增加與減少.解答:根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的慣性可知,電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能減少了4×10﹣7J.所以選項(xiàng)C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):該題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的慣性.電荷的電勢(shì)能增加還是減少是由電場(chǎng)力做功的正負(fù)決定.就像重力做功與重力勢(shì)能一樣.【解題方法點(diǎn)撥】1.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)WAB=EPA﹣EPB。靜電力做正功,電勢(shì)能減小;靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。(2)正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,而負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小。2.電勢(shì)能大小的比較方法(1)做功判斷法:電場(chǎng)力做正功時(shí)電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功時(shí)電勢(shì)能增大。(對(duì)正、負(fù)電荷都適用)。(2)依據(jù)電勢(shì)高低判斷:正電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低處具有的電勢(shì)能大。6.電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電荷在某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。2.公式:φ=3.單位:伏特,簡(jiǎn)稱伏,符號(hào)為V,1V=1J/C。4.物理意義:描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)物理量。5.特點(diǎn):(1)電勢(shì)是電場(chǎng)自身的性質(zhì),與試探電荷本身無關(guān)。(2)相對(duì)性:電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低,與所選取的零電勢(shì)點(diǎn)的位置有關(guān),一般情況下取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為0.(3)標(biāo)矢性:標(biāo)量,有正負(fù),正負(fù)表示大小。6.拓展:(1)對(duì)于點(diǎn)電荷或均勻帶電球體(球殼),周圍的電勢(shì)滿足φ=kQ(2)因?yàn)殡妱?shì)是標(biāo)量,正負(fù)代表大小,同樣以無限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)的情況下,正電荷周圍的電勢(shì)為正,負(fù)電荷周圍的電勢(shì)為負(fù),且越靠近正電荷,電勢(shì)越正(大),越靠近負(fù)電荷,電勢(shì)越負(fù)(小)?!久}方向】在靜電場(chǎng)中,關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說法正確的是()A、電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大B、電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高C、電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零分析:場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)沒有直接關(guān)系.場(chǎng)強(qiáng)越大的地方電勢(shì)不一定越高,場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零.電勢(shì)為零是人為選取的.解答:AB、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)線密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小。電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大,電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)不一定高。故A正確,B錯(cuò)誤。C、電勢(shì)為零是人為選取的,則電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)可以不為零。故C錯(cuò)誤。D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零,電勢(shì)為零是人為選取的。故D錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):對(duì)于電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系:兩者沒有關(guān)系,可根據(jù)電勢(shì)高低看電場(chǎng)線的方向,場(chǎng)強(qiáng)大小看電場(chǎng)線疏密來理解.【解題思路點(diǎn)撥】1.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的,它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中,常取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0,在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為0。2.電勢(shì)是表征電場(chǎng)性質(zhì)的一個(gè)物理量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)p的大小是由電場(chǎng)本身和零電勢(shì)點(diǎn)的選取決定的,與在該點(diǎn)是否放有試探電荷、試探電荷的電性、試探電荷的電荷量均無關(guān),這和許多用比值定義的物理量相同,如前面學(xué)過的電場(chǎng)強(qiáng)度E=F3.電勢(shì)雖然有正負(fù),但電勢(shì)是標(biāo)量。電勢(shì)為正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)點(diǎn),電勢(shì)為負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)點(diǎn),正負(fù)號(hào)不表示方向。7.通過電場(chǎng)線的方向判斷電勢(shì)的高低【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.結(jié)論:沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低。2.推導(dǎo):如下圖,一個(gè)帶電荷量為q的正電荷僅在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φB從A到B,根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系WAB=EPA﹣EPB又根據(jù)電場(chǎng)力做正功,且EP=qφ,所以有WAB=qφA﹣qφB=q(φA﹣φB)>0所以φA>φB,即沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低??梢宰C明在這一結(jié)論在任何電場(chǎng)中都適用。【命題方向】關(guān)于電勢(shì)的高低,下列說法正確的是()A、沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低B、電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向C、正電荷在只受電場(chǎng)力作用下,一定向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)D、負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)分析:根據(jù)推論:沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低;電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向;正電荷只在電場(chǎng)力作用下從A移到B,電荷不一定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng),還取決于電荷的初速度;負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng).解答:A、電場(chǎng)力做功WAB=UABq=Eqd,不妨設(shè)沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)正電荷,則電場(chǎng)力做正功,所以UAB>0,所以φA>φB,所以沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。故A正確。B、沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)電勢(shì)降低,但是電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)降低最快的方向是場(chǎng)強(qiáng)的方向,故B錯(cuò)誤。C、正電荷只在電場(chǎng)力作用下從一點(diǎn)移到另一點(diǎn),電荷不一定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng),還取決于電荷的初速度。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)電場(chǎng)力做功的表達(dá)式WAB=UABq=Eqd,負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,電場(chǎng)力做正功,WAB>0,q<0,則UAB<0,所以φA<φB,即向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)。故D正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,電場(chǎng)線的方向反映電勢(shì)的高低,則電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒有直接關(guān)系.順著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低,但場(chǎng)強(qiáng)不一定減?。窘忸}思路點(diǎn)撥】1.一個(gè)誤區(qū):沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,但是電勢(shì)降低的方向并不一定是電場(chǎng)線的方向。在所有電勢(shì)降低的方向中,沿電場(chǎng)線方向降低的最快。2.電勢(shì)高低的判斷方法總結(jié):(1)電場(chǎng)線法:沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低。(2)場(chǎng)源電荷判斷法:離場(chǎng)源正電荷越近的點(diǎn),電勢(shì)越高;離場(chǎng)源負(fù)電荷越近的點(diǎn),電勢(shì)越低。(3)公式法:由φ=EP8.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系UAB=W2.推導(dǎo):設(shè)電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)靜電力做功等于電勢(shì)能的減小量可知WAB=EPA﹣EPB又EP=qφ,所以WAB=qφA﹣qφB=q(φA﹣φB)=qUAB所以UAB=【命題方向】在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為﹣6×10﹣8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為﹣3×10﹣5J,將此電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功4.5×10﹣5J,求:(1)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí),A的電勢(shì)為多大?(3)若是把一個(gè)q=4×10﹣8C的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)則由A移到B電場(chǎng)力做多少功?由B移到C電場(chǎng)力做多少功?分析:(1)根據(jù)電勢(shì)差的公式分別求出A與B兩點(diǎn)間和B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差,再求解A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.(2)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=φA﹣φC.(3)在AB間、BC間移動(dòng)正電荷時(shí),它們之間的電勢(shì)差不變,由電場(chǎng)力做功公式W=qU求解電場(chǎng)力做功.解答:(1)A與B兩點(diǎn)間UAB=WABq=B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差UBC=WBCq則A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=UAB+UBC=﹣250V;(2)由UAC=φA﹣φC,φC=0得到,φA=﹣250V;(3)若移動(dòng)q=4×10﹣8C,電場(chǎng)力做功WAB′=qUAB=4×10﹣8×500J=2×10﹣5JWBC′=qUBC=4×10﹣8×(﹣750)J=﹣3×10﹣5J答:(1)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是﹣250V;(2)取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí),A的電勢(shì)為﹣250V;(3)若是把一個(gè)q=4×10﹣8C的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)則由A移到B電場(chǎng)力做功是2×10﹣5J,由B移到C電場(chǎng)力做功是﹣3×10﹣5J.點(diǎn)評(píng):本題考查電勢(shì)差公式的應(yīng)用.第(1)問中,也可根據(jù)電場(chǎng)力做功與電荷經(jīng)過路徑無關(guān),直接求出電荷從A到C電場(chǎng)力做功WAC=WAB+WBC,再求AC間電勢(shì)差.【解題思路點(diǎn)撥】電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系為WAB=qUAB,計(jì)算時(shí)要代入各數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)。9.等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面(平面或曲面)叫做等勢(shì)面.2.特點(diǎn):①等勢(shì)面與電場(chǎng)線一定處處正交(垂直);②在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功;③電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面;④任意兩個(gè)電勢(shì)不相同的等勢(shì)面既不會(huì)相交,也不會(huì)相切;⑤等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)線越密.【命題方向】電場(chǎng)中某個(gè)面上所有點(diǎn)的電勢(shì)都相等,但電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,這個(gè)面可能是()A.等量同種電荷的中垂面B.等量異種電荷的中垂面C.以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面D.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的某一等勢(shì)面分析:在電場(chǎng)中電場(chǎng)線的切向方向表示電場(chǎng)的方向,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,等勢(shì)面與電場(chǎng)線相互垂直.解:A、等量同種電荷的中垂面是個(gè)等勢(shì)面,但電場(chǎng)強(qiáng)度相等且都為零,故A錯(cuò)誤;B、等量異種電荷的中垂面是個(gè)等勢(shì)面,但以兩電荷連線為對(duì)稱線的中垂面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等,故B錯(cuò)誤;C、以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面上的所有點(diǎn)的電勢(shì)都相等,但電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,故C正確;D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的某一等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等,故D錯(cuò)誤;故選:C.點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)電場(chǎng)線的認(rèn)識(shí),由電場(chǎng)線我們應(yīng)能找出電場(chǎng)的方向、場(chǎng)強(qiáng)的大小及電勢(shì)的高低.【解題思路點(diǎn)撥】1.等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)在等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功。(2)同一電場(chǎng)空間兩等勢(shì)面不相交(3)電場(chǎng)線總是和等勢(shì)面垂直,且從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面(4)在電場(chǎng)線密集的地方,等差等勢(shì)面密集在電場(chǎng)線稀疏的地方,等差等勢(shì)面稀疏。(5)等勢(shì)面是虛擬的,是為描繪電場(chǎng)的性質(zhì)而假想的面。2.等勢(shì)面的應(yīng)用(1)由等勢(shì)面可以判斷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低。(2)由等勢(shì)面可以判斷電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)靜電力做功的情況。(3)由于等勢(shì)面和電場(chǎng)線垂直,已知等勢(shì)面的形狀分布,可以繪制電場(chǎng)線,從而確定電場(chǎng)大體分布。(4)由等差等勢(shì)面的疏密,可以定性地比較其中兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小3.等勢(shì)面與電場(chǎng)線(1)已知等勢(shì)面時(shí),可作等勢(shì)面的垂線來確定電場(chǎng)線,并由“電勢(shì)降低”的方向確定電場(chǎng)線方向。(2)已知電場(chǎng)線時(shí),可作電場(chǎng)線的垂線來確定等勢(shì)面,并由“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”確定等勢(shì)面的電勢(shì)高低。10.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式1.關(guān)系式:U=Ed或者E=U2.適用條件:只有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中才有這個(gè)關(guān)系。3.注意:式中d是指沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離。4.方向關(guān)系:場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。由于電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,只有沿電場(chǎng)線方向,單位長度上的電勢(shì)差才最大,也就是說電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向。但電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度方向。二、對(duì)公式U=Ed的理解1.從變形公式E=Ud2.公式中的d可理解為勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的距離。3.對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng),用公式E=Ud可以定性分析某些問題。例如等差等勢(shì)面E越大處,現(xiàn)在舉例來說明公式E=Ud在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的應(yīng)用。如圖所示,A、B、C是同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn),且AB=BC,由電場(chǎng)線的疏密程度可以看出EA<EB<EC,所以AB間的平均場(chǎng)強(qiáng)比BC間的小,即E→AB<EBC,又因?yàn)閁AB=AB?E→AB,UBC=BC?三、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的比較物理量電勢(shì)差U電場(chǎng)強(qiáng)度E定義(1)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)之差,UAB=φA﹣φB(2)電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),靜電力所做的功跟電荷量的比值放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值定義式U=WE=F意義描述了電場(chǎng)的能的性質(zhì)描述了電場(chǎng)的力的性質(zhì)大小數(shù)值上等于單位正電

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