2019-2020年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 電場力的功教案.doc

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2019-2020年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 電場力的功教案 解答“電場力的功”一類試題，主要了解以下內(nèi)容： 不論正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力對它做正功，電荷的電勢能就減小，△ε=W電場力做功與路徑?jīng)]有關(guān)系．只與初未兩點(diǎn)電勢差有關(guān)．求電場力做功的計(jì)算方法對勻強(qiáng)電場可以利用公式W=Fscosθ計(jì)算，變形即為W=Eqs．也可以利用電場力做功與電勢能改變關(guān)系計(jì)算W=△Uq，它適用于任何電場．個(gè)別問題可以利用功能關(guān)系W=△E或動(dòng)能定理求解． Ⅰ 高考最新熱門題 1 (典型例題)如圖17-2-1所示，一絕緣細(xì)桿的兩端各固定著一個(gè)小球，兩小球帶有等量異號的電荷，處于勻強(qiáng)電場中，電場方向如圖17-2-1中箭頭所示．開始時(shí)，細(xì)桿與電場方向垂直，即在圖17-2-1所示的位置；接著使細(xì)桿繞其中心轉(zhuǎn)過90，到達(dá)圖中Ⅱ所示的位置；最后使細(xì)桿移到圖中Ⅲ所示的位置．以W1表示細(xì)桿由位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中電場力對兩小球所做的功，W2表示細(xì)桿由位置Ⅱ到位置Ⅲ過程中電場力對兩小球所做的功，則有 A．W1=0，W2≠0 B．W1=0，W2=0 C．W1≠0，W2=0 D．W1≠0，W2≠0 命題目的與解題技巧：考查電場力做功的特點(diǎn)及判斷．直接利用功的定義和負(fù)功的概念加以判斷即可． [解析] 當(dāng)兩球從圖中I所示的位置到達(dá)圖中Ⅱ所示的位置的過程中，電場對兩個(gè)電荷的電場力都在其方向上有位移，均做正功，所以W1≠0，在圖中Ⅱ所示的位置中兩球組成的系統(tǒng)所受的電場力的合力為零，故在從圖中Ⅱ所示的位置到位置Ⅲ過程中電場力對兩小球所做的功W2=0，選項(xiàng)C是正確的． [答案] C 2 (典型例題)在靜電場中，將一電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了正功，則 A.電場強(qiáng)度的方向一定是由A點(diǎn)指向B點(diǎn) B．電場強(qiáng)度的方向一定是由B點(diǎn)指向A點(diǎn) C.電子在A點(diǎn)的電勢能一定比在B點(diǎn)高 D．電子在B點(diǎn)的電勢能一定比在A點(diǎn)高 答案： C 指導(dǎo)：本題考查考生對電場力做功與電場強(qiáng)度、電勢能間關(guān)系的理解．只要電子移動(dòng)方向與電場力方向夾角小于 90電場力就做正功，電場強(qiáng)度的方向是與電子受電場力的方向相反，不一定與電子移動(dòng)的方向相同或相反，所以A、B錯(cuò)．電場力做正功，電荷的電勢能就一定減小，可見C對 D錯(cuò)． 3 (典型例題)在圖17-2-2中a、b、c、d、e五點(diǎn)在一直線上，b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)間的距離．在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷，帶電量為+Q，已知在+Q的電場中b、c兩點(diǎn)間的電勢差為U，將另一點(diǎn)電荷+q從d點(diǎn)移到e點(diǎn)的過程中 A.電場力做功qU B．克服電場力做功qU C.電場力做功大于qU D．電場力做功小于qU 答案： D 指導(dǎo)：在+Q的電場中甲b>c>d>c，又因?yàn)閍→e，電場是逐漸減弱的，雖然Sbc=Sde，但b-c-d-e，即Ude 0 B．xp<0 C.xp=0 D.條件不足，不能判定 答案： B 指導(dǎo)：油滴運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中重力做了負(fù)功，因?yàn)閯?dòng)能沒有變化，山動(dòng)能定理?可判定電場力做了正功，電場力做功的特點(diǎn)是與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只看始末位置，故可斷定末位置必在xn<0處． 3 空氣中的負(fù)氧離子對于人的健康極為有益．人工產(chǎn)生負(fù)氧離子的方法最常見的是電暈放電法．如圖17-2-9所示一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加亡直流高壓電,電壓達(dá)5 000V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子．在負(fù)極后面加上小風(fēng)扇，將大量負(fù)氧離子排出，使空氣清新化．針狀負(fù)極與環(huán)形正極間距離為5 mm，且視為勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，電場對負(fù)氧離子的作用力為F，則 A．E=103N/C F=1.610-16N B．E=1xxN/C F=1.610-16N C．E=103N/C FF=3.210-13N D．E=1xxN/C F=3.210-13N 答案： D 指導(dǎo)：由針狀負(fù)極與環(huán)形正極間視為勻強(qiáng)電場，負(fù)氧離子帶電荷量q=2e=3．2 1019C電場對負(fù)氧離了的作用力F=Eq=1xx 3．210-19N=3．210-13N.故D正確． 4 在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中,將一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與豎直方向成θ角做直線運(yùn)動(dòng)．關(guān)于帶電小球的電勢能ε和機(jī)械能W的判斷，正確的是 A.若sinθ< ，則ε一定減小，W一定增加 B．若sinθ=，則ε、W一定不變 C若sin θ〉，則ε一定增加，W一定減小 D．若tgθ=，則ε可能增加，w一定增加 答案： B 指導(dǎo)：所示mgsinθ=qE時(shí)，即sin此電場力跟運(yùn)動(dòng)方向垂直，電場力不做功，電勢能‘不變，機(jī)械能不變，故B正確．若sinθ<時(shí)，電場力可能做正功也可能做負(fù)功，電勢能不一定減小，A錯(cuò)誤．若 sinθ時(shí)，帶電小球不可能沿與豎直方向成θ角做直線運(yùn)動(dòng)，故C誤．若 tan=θ時(shí)，電場力qE一定做正功，電勢能一定減小，W一定增加，故D錯(cuò)誤． 5 如圖17-2-10所示的勻強(qiáng)電場中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5 cm，bc=12 cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成 60角，一個(gè)電量為q=410-8C的正電荷從a移到b電場力做功為W1=1.210-7J求： (1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=? (2)電荷從b移到c，電場力做功W2=? (3)a、c兩點(diǎn)的電勢差Uac=? 答案：設(shè)ab兩點(diǎn)間距離d W1 qUab①E= (2)設(shè)Lc兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向距離為d1． Ubc=E③d1 =bccos60④W2=qUbc⑤ 由③④⑤式得．W2=qEbccos60=4c10-8601210-20．5J=1．4410-7J (3)設(shè)電荷從a移到c電場力做功為W=W1+W2⑥ W=qUac ⑦由⑥⑦式得： 指導(dǎo)：由于電場力做功W=qU與路徑無關(guān)，只與初末位置間的電勢差有關(guān)，故可據(jù)已知的電場力做功先求電勢差，再據(jù)勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系確定場強(qiáng)E.反之亦然．