静电场与重力场能量转化和守恒

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1、四重五步学习法——让孩子终生受益的好方法静电场与重力场能量转化及守恒要点、带电微粒或者带电物体在静电场和重力场的复合场中运动时的能量守恒　　要点诠释：　　（1）带电物体只受重力和静电场力作用时，电势能、重力势能以及动能相互转化，总能量守恒，即　　（2）带电物体除受重力和静电场力作用外，如果还受到其它力的作用时，电势能、重力势能以及要点诠释：电场中的功能关系1．功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变；(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化；(4)所有力对物体所做的功，等于物体动能

2、的变化.2．带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧；(2)电场力与速度方向间夹角小于90°，电场力做正功；夹角大于90°，电场力做负功.3.电场力做功的计算方法(1)由公式计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为(2)由来计算，此公式适用于任何形式的静电场(3)由动能定理来计算：(4)由电势能的变化计算：动能之和发生变化，此变化量等于其它力的功，这类问题通常用动能定理来解决。例一、在重力场和静电场中的能量转化和守恒4、如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一个正电荷在等势面U3

3、上时具有动能，它运动到等势面U1时，速度为零，令U2=0，那么该点电荷的电势能为J时，其动能大小是多少？（设整个运动过程中只有电场力做功）5让更多的孩子得到更好的教育400-661-6666四重五步学习法——让孩子终生受益的好方法【变式】如图所示，一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在其上端，一个质量为m，带电量为的小球由静止下滑，则（　）　　A.小球运动过程中机械能守恒　　B.小球经过最低点时速度最大　　C.小球在最低点对球的压力为　　D.小球在最低点对球的压力为例二、一个质量为m、带电量为－q的物体，可以在水平轨道Ox上运动，轨道O端有一与轨道垂直的固定墙

4、。轨道处于匀强电场中，电场强度大小为E，方向沿Ox轴正方向。当物体m以初速度从点沿x轴正方向运动时，受到轨道大小不变的摩擦力的作用，且，设物体与墙面碰撞时机械能无损失，且电量不变，求：　　(1)小物体m从位置运动至与墙面碰撞时电场力做了多少功？　　(2)物体m停止运动前，它所通过的总路程为多少？4、（2015皖南八校三联）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为．R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场，场强大小为E，方向与水平面平行．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球动能最大，由于发射

5、时刻不同时，小球间无相互作用，且∠α=30°，下列说法正确的是（）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．电场的方向垂直AB向上　　　B．电场的方向垂直AB向下　　C．小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为qER/8　　D．小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为qER／45让更多的孩子得到更好的教育400-661-6666四重五步学习法——让孩子终生受益的好方法例3、如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力将小球向下压至某位置静止．现撤去，小球从静止开始运动到

6、离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为和，小球离开弹簧时速度为，不计空气阻力，则上述过程中(　　)A、小球与弹簧组成的系统机械能守恒B、小球的重力势能增加C、小球的机械能增加D、小球的电势能减少举一反三【变式1】图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV，它的动能应为（）A、8eVB、13eVC、20eVD、34eV【变式2】一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向

7、竖直向下,若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为A．动能减小B．电势能增加C．动能和电势能之和减小D．重力势能和电势能之和增加5让更多的孩子得到更好的教育400-661-6666四重五步学习法——让孩子终生受益的好方法一、选择题：1、有一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中的虚线所示，电场强度的方向竖直向下，若不计空气阻力，则油滴从A运动到B的过程中能量变化情况是()A、动能逐渐减少B、电势能增加C、电势能和动能之和减少D、重力势能和电势能之和增加2、