高考物理一輪復習方案 （高頻考點+熱點導練+歷年高考題）第6章 第3節(jié) 電場的能的性質課件 新人教版

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1、第第3節(jié)節(jié)電場的能的性質電場的能的性質考點考點1：等勢面與電場線的綜合應用：等勢面與電場線的綜合應用【例1】(2011江蘇)一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖631所示，圖中左側前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力下列說法正確的有()A粒子帶負電荷B粒子的加速度先不變，后變小C粒子的速度不斷增大D粒子的電勢能先減小，后增大圖631切入點：等勢面與電場線(電場強度)的關系【解析】由于粒子做曲線運動，電場力與等勢面垂直，且電場力(合外力)在曲線弧內側，可知其帶負電，做減速運動，電場力做負功，電勢能增大答案：AB點評：對于電場線與等勢面的應用這類問題，核心是要明確概念

2、的物理內涵，如電場線(等勢面)的疏密反映了場強的大小等，重點是要理解并熟記幾種典型的電場的電場線與等勢面的分布(即線譜)考點考點2：勻強電場中電勢差與電場強度的關系：勻強電場中電勢差與電場強度的關系【例2】(2010安徽)如圖632所示，在xOy平面內有一個以O為圓心、半徑R=0.1m的圓，P為圓周上的一點，O、P兩點連線與x軸正方向的夾角為.若空間存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小E=100V/m，則O、P兩點的電勢差可表示為()AUOP=10sin(V) BUOP=10sin(V)CUOP=10cos(V) DUOP=10cos(V)圖632切入點：電勢差與電場強度的關系【解析】在勻強電

3、場中，兩點間的電勢差U=Ed，而d是沿場強方向上的距離，所以dOP=Rsin，故：UOP=100 (0.1sin)=10sin(V)，選項A正確答案：A點評：在勻強電場中，沿任意一條直線方向，電勢的降落都是均勻的換一句話說，在同一條直線上任意等距的兩點之間的電勢差都相等依據這一規(guī)律可以很方便地尋找等勢點，確定等勢面題型一：圖象問題題型一：圖象問題【例3】(2010江蘇卷)空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖象如圖633所示下列說法正確的是()AO點的電勢最低Bx2點的電勢最高Cx1和x1兩點的電勢相等Dx1和x3兩點的電勢相等圖633【解析】可畫出電場線，如下： 沿電場線電勢

4、降落(最快)，所以O點電勢可能最高，也可能最低，A、B錯誤；根據U=Ed，電場強度是變量，U可用圖象面積表示，所以C正確；x1、x3兩點電場強度大小相等，電勢不相等，D錯誤答案：C點評：對于圖象類問題，關鍵是理解圖象的物理意義，挖掘圖象的物理內涵例如，電場強度E隨x變化的圖象反映了x軸上任意一點電場強度的大小和方向其中E的絕對值反映了電場強度的大小，E的正負反映了電場強度的方向；電勢隨x變化的圖象反映了x軸上任意一點電勢的大小包括電勢的正負也是反映電勢的大小(電勢沒有方向)，圖象上某一點的切線的斜率則反映了該點電場強度的大小和方向題型二：電場力做功與帶電體的能量問題題型二：電場力做功與帶電體的

5、能量問題【例4】如圖634所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電，B帶負電，DC是它們連線的垂直平分線，A、B、C三點構成一邊長為d的等邊三角形，另有一個帶電小球E，質量為m，電荷量為+q(可視為質點)，被長為L的絕緣輕質細線懸掛于O點，O點在C點的正上方，現(xiàn)把小球E拉起到M點，使細線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直面內，并由靜止開始釋放，小球向下做圓周運動到最低點C時，速度為v，已知靜電力恒量為k，若取D點的電勢為零，求： (1)在A、B所形成的電場中，M點的電勢(2)絕緣細線在C點所受到的拉力FT.圖634 22011222CDMCMM

6、CMABCDMCqUmgLmvmvmgLUq、 兩處等量異種電荷形成的電場在其連線的中垂線上是等勢線，依題意，帶電小球從到 運動過程中，由動能定理有： 另有：則可得：【解析】 1221222ACTTCABQqFFkdvFmgFmLvQqFmmgkLd如圖所示，在 點小球受到 、 兩處點電荷的合力為： 方向豎直向下由牛頓第二定律有： 得：點評：電場力做功的特點是與路徑無關，公式W=qU對任何電場都適用帶電體在電場中的能量主要包括動能、重力勢能和電勢能要明確各類能量變化的決定因素：動能的變化由外力做的總功決定；重力勢能的變化由重力做功決定；電勢能的變化由電場力做功決定在只有電場力做功的情況下，帶電

7、體的動能與電勢能相互轉化，動能與電勢能的總量守恒1.(2011山東)如圖635所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上以下判斷正確的是( )Ab點場強大于d點場強Bb點場強小于d點場強Ca、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能圖635 BC【解析】由等量異種點電荷電場線分布規(guī)律可知d點場強比b點的場強大，A錯B對；由對稱性可知a、b兩點電勢差等于b、c兩點間電勢差，所以C對；a點電勢高于c點電勢，正電荷由高電勢向低電勢運動，電

8、場力做正功，電勢能減少，所以D錯2.(2012天津卷)兩個固定的等量異號點電荷所產生電場的等勢面如圖636中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中( )A做直線運動，電勢能先變小后變大B做直線運動，電勢能先變大后變小C做曲線運動，電勢能先變小后變大D做曲線運動，電勢能先變大后變小圖636C【解析】由圖可知 電子將做曲線運動且電場力先做正功后做負功，電勢能先變小后變大，故本題選C.3.(2011上海黃浦二模)如圖637所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為

9、一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，據此可知( )A三個等勢面中的，a的電勢最高B帶電質點在M點具有的電勢能比在N點具有的電勢能大C帶電質點通過M點時的動能比通過N點時大D帶電質點通過M點時的加速度比通過N點時大圖637ABD4.(2011上海崇明二模)在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖638所示若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復運動粒子從b點運動到d點的過程中( D )A先做勻加速運動，后做勻減速運動B先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C電勢能與機械能之和

10、先增大，后減小D電勢能先減小，后增大圖6385.如圖639所示，MN為水平放置的金屬板，板中央有一個小孔O，板下存在豎直向上的勻強電場，電場強度為E.AB是一根長為l、質量為m的均勻帶正電的絕緣細桿現(xiàn)將桿下端置于O處，然后將桿由靜止釋放，桿運動過程中始終保持豎直，電場E不會影響細桿的電荷分布當桿下落時速度達到最大，求：(1)細桿帶電荷量；(2)桿下落的最大速度；(3)若桿沒有全部進入電場時速度減小為零，求此時桿下落的位移圖639 103133.lamgEqmgqE由于下落 時速度最大，則此時加速度所以解得：析】有【解 2m2013032321.3mqEllmgmvvgl從靜止釋放到下落過程中，由動能定理得解得： 30002223hhEqlmghhmglhlEq設下落 時，速度為零，由動能定理得解得：