高中物理课时达标训练(选修3-1)：第一章静电场 第8课时 电场中功能关系问题分析 含解析.pdf

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1、应用1.求电场力做功的方法在电场有A、B两点，它们的电势分别为100V，200V。把电量q=－2.0×10－7C的正电AB荷从A点移动到B点，是电场力做功还是克服电场力做功？做了多少功？本题可通过不同的公式进行多种解法，从而更好地认识电场功能关系及其物理量间的内在联系。解析：方法一：利用WE计算pWqU2.0107(100200)J=6105JABAB由于计算得出的W为正值，所以是电场力做功。应用2.运用图线法分析求解功能问题匀强电场中有A、B、C三点构成的等边三角形，边长均为4cm，将一带电荷量q=－1.0×10－10C的正电荷

2、（不计重力）从A点移动到C点，电场力做功为－3×10－9J，若把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为－3×10－9J，那么该电场的场强是多大？U根据题意“画图找线”，先通过公式W=qU求得电势差U，然后再由E求出场强。d解析：如图所示，把正电荷从电场中的A点分别移到C点或B点，电场力做功相同，根据W=qU可知，B、C两点电势相同，在同一等势面上。由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A点与BC等势面在场强方向的3距离dABsin604102m=23102m，2W3109A、B两点的电势差UV103V，ABq1.01010U103该

3、电场的电场强度EV/m500V/m。d23102应用3.运用能量转化与守恒方法求解问题两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则()A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零在只有静电力做功时，电势能和动能相互转化，总能量守恒。答案：BC解析：P、Q两点在O点的合场强为零，在线段OA上，电场线方向由C→A，又射线OA上无穷远处

4、场强为零，所以沿OA方向电场强度先增大后减小，q由A向O的运动不是匀加速直线运动，A错误;q带负电，从A→O逆着电场线方向运动，电场力对q做正功，电势能逐渐减小，动能始终在增大，在O点q具有最大动能，BC正确;从O点沿OA方向运动，q克服电场力做功，电势能增大，q在无穷远处电势能为零，则其在O点电势能小于零，D错误.如图所示，在水平向右的匀强电场中电场强度E=104N/C，长为l=15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3g、电荷量q=2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低点B的速度是多大？（取g=10m/s

5、2）这道题是电场和重力场的综合，考查势能（重力势能、电势能）与动能之间的转化问题，此处点拨提升：1．求电场力做功的四种方法①定义式：W＝Flcosα＝qEdcosα(适用于匀强电场)。AB②电势的变化：W＝qU＝q(φ－φ)。ABAB③动能定理：W＋W＝ΔE。电其k④电势能的变化：W＝－ΔE＝E－E。ABpBApApB2．电场中的功能关系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除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量。④所有外力对物体所做的总功，等于物体动能的变化。1.如图，带正电的点电

6、荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中()A.速率先增大后减小B.速率先减小后增大C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小2.如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)．虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线．下列判断正确的是()A．电场线MN的方向一定是由N指向MB．带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C．带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度3.图中虚

7、线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化4.(多选)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m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W和W，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻