第一章微型专题2电场能的性质

《第一章微型专题2电场能的性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

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.（p-x图象的意义，并会分析有关问题.重点探究启迪思维探究重点一、电场线、等势面和运动轨迹的综合【例11（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如、Qb，电势能分别为场八价伊下列说法正确的是（）八、、XMNR图1A.电子一定从4向B

2、运动B.若aA>a„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伽，说明电子在4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％>如，电子电势能Ep=~e（p，电势能是标量，所以一定有EpAvEpB,故C正确，D错误.厂总结提升1

3、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=q(p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°、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()图2A.三个等势面中，等势面。的电势最高B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时

4、小D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小答案D解析由等势面画岀电场线形状如图.根据轨迹判断受力指向曲线內侧，由于是正电荷，可判断出c•电势最高，A错；带电质点运动方向无法判断，B错；等差等势面密集处场强大，P点场强大于Q点场强，P点加速度大于Q点加速度，C错；如从P向Q运动，电场力做正功，EEEkQ,如从Q向P运动，电场力做负功，EkpVEkQ,D正确.二、电势、电势能、电场力做功的综合分析【例2】在电场中把电荷量为2.0X109C的正电荷从4点移到B点，电场力做功1.5X10-7J,再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0X1()一7J.（1）求A、C两点间电势差;（2）电

5、荷从4经B移到C,电势能的变化怎样?答案（1）—125V⑵电荷从A经B移到C,电势能先减少1.5X10-7J,再增加4.0X10-7J,从A到C,电势能增加2.5X10"小球滑到C点时的速度大小；若以C点为零电势点，试确定A点的电势.答案（1人亦⑵一鬻解析（1）因为B、C两点电势相等，故小球从B到C运动的过程中电场力做的总功为零.由几何关系可得BC的竖直高度如c=〒根据动能定理有吨•乎=爭一晋解得0c=p=gR.J解析（1）在电场中把电荷量为2X10_9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5X10-7J,再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0X10—7J,故电场力做的总功为

6、：%c=Wb+%c=1.5X10一7J-4.0X10-7J=一2.5X10-7J故5c=WAC一2.5X10—7J2.0X1CT9c=_125V⑵在电场中把电荷量为2.0X10_9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5X10_7J,电势能减少1.5X10-7J.再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0X10-7J,电势能增加4.0X10-7J.从A到C,电势能增加2.5X10TJ.【例3】如图3所示，在竖直平面内，光滑绝缘直+1-AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点.现有一质量为加、电荷量为一§、套在杆上的带

7、负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2侦.求：(2)小球从A到C,重力和电场力均做正功，所以由动能定理有m^3R+W电=也尹，又根据电场力做功与电勞能的关系：W电=已皿―Epc=—q®A—(―qgc)•又因为0c=O,可得厂规律方法■电场中的功能关系1.合力做功等于物体动能的变化量，即W-=A£k.这里的W合指合外力做的功.2.电场力做功