高中物理必修三(人教版)电场能的性质
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作业 电场 电场强度
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.A下列说法中,正确的是( )
A.由公式qFE知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比,与电荷的电荷量成反比
B.由公式qFE知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向
C.在公式qFE中,F是电荷q所受的电场力,E是电荷q产生的电场的场强
D.由F=qE可知,电荷q所受电场力的大小,与电荷的电荷量成正比,与电荷所在处的场强大小成正比
答案:D
2.A下列关于点电荷的场强公式2rQkE的几种不同的理解,不正确的是( )
A.在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成正比,与r2成反比
B.当r→0时,E→∞;当r→∞时,E→0
C.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷Q
D.以点电荷Q为中心,r为半径的球面上各处的场强相等
答案:BCD
3.A电场中a、b、c三点的电场强度分别为CN1ECN4ECN5Ecba、、,那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( )
A.a、b、c B.b、c、a C.c、a、b D.a、c、b
答案:A
4.B在电场中某点放人电荷量为q的正电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电荷量q′=-2q的负电荷时,测得场强为E′,则有( )
A.E′=E,方向与E相反 B.E′=2E,方向与E相同
C.E21E,方向与E相同 D.E′=E,方向与E相同
答案:D & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &
鑫达捷 5.B真空中两个等量异种点电荷电荷量的数值均为q,相距r,两点电荷连线中点处场强为( )
A.0 B.2r2kq C.2r4kq D.2r8kq
答案:D
6.B在真空中有一匀强电场,电场中有一质量m=0.01g,带电荷量q=-2×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,g=10m/s2,则( )
习题课 电场能的性质
1.电场力做功和电势能
电场力做功:WAB=qUAB,电场力做功与路径无关,只与初、末位置的电势差有关.
电势能:Ep=qφ.
电场力做功与电势能的关系:WAB=EpA-EpB.电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大.
2.电势和电势差
电势:φ=Epq,是标量,具有相对性.
电势差:UAB=φA-φB=WABq.
3.等势面
(1)等势面一定与电场线垂直,即与电场方向垂直.
(2)沿等势面移动电荷,电场力不做功.
(3)电场线从高等势面指向低等势面. 4.电场强度和电势差的关系:U=Ed,E=Ud
适用条件:匀强电场,d为沿电场线方向的距离.
类型一 电场综合问题分析
(多选)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示.若将一个带负电的粒子置于b点由静止自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中( )
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C.电势能与机械能之和保持不变
D.电势能先减小,后增大 [解析] a、c两点固定相同的正点电荷,则bd为等量正点电荷连线的中垂线,由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动,A错误;等量正点电荷连线的中垂线的中点电势最高,带负电的粒子从b点运动到d点的过程中,先从低电势到高电势,再从高电势到低电势,B错误;带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d,后由d指向b,所以电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小,后增大,D正确;只有电场力做功,电势能与机械能之和保持不变,C正确.
[答案] CD
(多选)(2020·郑州一中期中)如图所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD,其中,M为AD的中点,N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为WAB=2.0×10-9 J;将该粒子从D点移动到C点,电场力做功为WDC=4.0×10-9 J.则以下分析正确的是( )
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2004年全国高考物理试题汇编——电场
1.(2004年上海高考·物理第6题)
某静电场沿x方向的电势分布如图所示,则( )
A.在0—x1之间不存在沿x方向的电场。
B.在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场。
C.在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场。
D.在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场。
2.(2004年上海高考·物理第7题)
光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0 B..212120qElmv C..2120mv D..322120qElmv
3.(2004年上海高考·物理第10题)
在光滑水平面上的O点系一长为I的绝缘细线,线的另一端系一质量为m、带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0,使小球在水平面上开始运动.若v0很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为 .
4.(2004年广东、广西高考·物理第10题)
在场强为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为1q和2q(12qq)。球1和球2的连线平行于电场线,如图。现同时放开1球和2球,于是它们开始在电力的作用下运动,如果球1和求之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是( )
A.大小不等,方向相同
B.大小不等,方向相反
C.大小相等,方向相同
D.大小相等,方向相反
5. (2004年辽宁、广东、陕西、广西、海南、西藏、内蒙古高考·大综合第35题)
图5为示波管中偏转电极的示意图,相距为d长度为l的平行板A、B加上电压后,可在A、B之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场)。在AB左端距A、B等距离处的O点,有一电量为+q、质量为m的粒子以初速0v 沿水平方向(与A、B板平行)射入(如图)。不计重力,要使此粒子能从C处射出,则A、B间的电压应为
人教版高中物理选修3-1
1 微型专题2 电场能的性质
[学习目标] 1.理解电势、电势差、电势能的概念,会分析带电粒子在电场中运动时电势能等物理量的变化.2.会分析电势、电势能及电场力做功的综合问题.3.会用等分法确定等势面和电场方向.4.理解E-x、φ-x图象的意义,并会分析有关问题.
一、电场线、等势面和运动轨迹的综合
例1 (多选)(2017·天津理综·7)如图1所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是(
)
图1
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA
D.B点电势可能高于A点电势
[答案] BC
[解析] 电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在电场力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线指向曲线的凹侧,电场的方向与电子所受电场力的方向相反,如图所示.由所给条件无法判断电子的运动方向,故A错误;若aA>aB,说明电子在A点受到的电场力较大,A点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应为正电荷,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势φA>φB,电子电势能Ep=-eφ,电势能是标量,所以一定有EpA
2
1.速度方向沿运动轨迹的切线方向,所受电场力的方向沿电场线的切线方向或反方向,所受合外力的方向指向曲线凹侧.
2.电势能大小的判断方法
(1)电场力做功:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.
(2)利用公式法:由Ep=qφ知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.
针对训练1 如图2所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点,下列说法中正确的是(