《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第六章 靜電場(chǎng) 第2講 電場(chǎng)能的性質(zhì) 教科版.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第六章 靜電場(chǎng) 第2講 電場(chǎng)能的性質(zhì) 教科版.doc(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第六章 靜電場(chǎng) 第2講 電場(chǎng)能的性質(zhì) 教科版
一、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能
1.靜電力做功
(1)特點(diǎn):靜電力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置有關(guān).
(2)計(jì)算方法
①W=qEd,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),其中d為沿電場(chǎng)方向的距離.
②WAB=qUAB,適用于任何電場(chǎng).
2.電勢(shì)能
(1)定義:電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能,數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力所做的功.
(2)靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
二、電勢(shì)和等勢(shì)面
1.電勢(shì)
(1)定義:試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能與它的電荷量的比值.
(2)定義式:φ=.
(3)矢標(biāo)性:電勢(shì)是標(biāo)量,有正負(fù)之分,其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高(低).
(4)相對(duì)性:電勢(shì)具有相對(duì)性,同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取零電勢(shì)點(diǎn)的不同而不同.
2.等勢(shì)面
(1)定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)組成的面.
(2)四個(gè)特點(diǎn)
①等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直.
②在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功.
③電場(chǎng)線方向總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.
④等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,反之越小.
3.幾種常見(jiàn)的典型電場(chǎng)的等勢(shì)面比較
電場(chǎng)
等勢(shì)面
(實(shí)線)圖樣
重要描述
勻強(qiáng)電場(chǎng)
垂直于電場(chǎng)線的一簇平面
點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面
等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
連線的中垂面上的電勢(shì)為零
等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
連線上,中點(diǎn)電勢(shì)最低,而在中垂線上,中點(diǎn)電勢(shì)最高
三、電勢(shì)差 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
1.電勢(shì)差
(1)定義:電荷在電場(chǎng)中,由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力做的功與移動(dòng)的電荷的電荷量的比值.
(2)定義式:UAB=.
(3)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA.
(4)影響因素
電勢(shì)差UAB由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定,與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做的功WAB無(wú)關(guān),與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān).
2.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
(1)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式:U=Ed,其中d為電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離.
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小
電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)方向是指電勢(shì)降落最快的方向.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì).
1.如圖的四個(gè)電場(chǎng)中,均有相互對(duì)稱分布的a、b兩點(diǎn),其中電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都相同的是( )
解析:選項(xiàng)A中,a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中a、b兩點(diǎn)電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)均相同,B項(xiàng)正確;選項(xiàng)C中a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:B
2.如圖所示,a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)線的方向由a到c,a、b間距離等于b、c間距離.用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度,可以判定( )
A.φa>φb>φc B.φa-φb=φb-φc
C.Ea>Eb>Ec D.Ea=Eb=Ec
解析:判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,需看電場(chǎng)線的疏密,此題不具備作出判斷的條件.根據(jù)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,可以判斷A選項(xiàng)正確.雖然a、b間距離等于b、c間距離,但只有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿場(chǎng)強(qiáng)方向相同距離的電勢(shì)差才相等,因此電勢(shì)差的大小也就無(wú)法判斷.
答案:A
3.(xx九江檢測(cè))一電荷量為+210-8C的點(diǎn)電荷在外力作用下,從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),在這個(gè)過(guò)程中靜電力對(duì)點(diǎn)電荷做功為810-6J,若a點(diǎn)電勢(shì)為φa,b點(diǎn)電勢(shì)為φb,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.可以判定φa-φb=400 V
B.可以判定φa-φb=-400 V
C.φa-φb可能等于零
D.不可能判斷φa-φb的值
解析: 應(yīng)用φa-φb=可求得.
答案:A
4.(xx大同期中)如圖所示,是一個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線(箭頭線)和等勢(shì)面(虛線),兩等勢(shì)面之間的電勢(shì)差大小為2 V,有一個(gè)帶電荷量為q=-1.010-8C的電荷,從A點(diǎn)沿不規(guī)則曲線路徑移到B點(diǎn),靜電力做功為( )
A.2.010-8 J B.-2.010-8 J
C.1.6010-7 J D.-4.010-8 J
解析: 由WAB=qUAB得WAB=-1.010-8 J2 J=-2.010-8 J,故選項(xiàng)B正確.
答案:B
5.如圖所示,正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,已知A、B間的電勢(shì)差為 U,現(xiàn)將電荷量為q的正點(diǎn)電荷從B移到A,則( )
A.外力克服電場(chǎng)力做功QU,電勢(shì)能增加qU
B.外力克服電場(chǎng)力做功qU,電勢(shì)能增加QU
C.外力克服電場(chǎng)力做功qU,電勢(shì)能增加qU
D.外力克服電場(chǎng)力做功QU,電勢(shì)能減少Q(mào)U
解析:本題考查電場(chǎng)力做功的計(jì)算,電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系等知識(shí)點(diǎn).根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)依次降低,可知UBA<0,那么正點(diǎn)電荷從B移動(dòng)到A過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為W=qUBA<0,表示外力克服電場(chǎng)力做功qU,電場(chǎng)力做負(fù)功,則電勢(shì)能增加qU.
答案:C
(xx福建理綜)如圖,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn),虛線為等勢(shì)線.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),若將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)
B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等
C.q1的電荷量小于q2的電荷量
D.q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能
解析:由于電場(chǎng)力做負(fù)功,所以Q應(yīng)帶負(fù)電荷,由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線的分布規(guī)律可判斷出φB>φA,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由E=k,r不相等,所以EA≠EB,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由φA=、φB=,因?yàn)閃A→∞=WB→∞,φA<φB<0,所以>,即q1
0,則φA>φB,若UAB<0,則φA<φB.
(3)依據(jù)電勢(shì)能高低判斷:正電荷的電勢(shì)能大處的電勢(shì)高,而負(fù)電荷電勢(shì)能大處的電勢(shì)低.
2.電勢(shì)能大小的判斷方法
判斷角度
判斷方法
做功判斷法
電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小;電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加
電荷電勢(shì)法
正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大
公式法
由Ep=qφp,將q、φp的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式,Ep的正值越大,電勢(shì)能越大;Ep的負(fù)值越小,電勢(shì)能越大
能量守恒法
在電場(chǎng)中,若只有電場(chǎng)力做功時(shí),電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小,反之,電勢(shì)能增加
1-1:真空中一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的部分電場(chǎng)線如圖所示,分別標(biāo)記為1、2、3、4、5,且1、2和5、4分別關(guān)于3對(duì)稱.以電場(chǎng)線3上的某點(diǎn)為圓心畫(huà)一個(gè)圓,圓與各電場(chǎng)線的交點(diǎn)分別為a、b、c、d、e,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度Ea>Ec
B.電勢(shì)φb>φd
C.將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
D.將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn),電勢(shì)能增大
解析:電場(chǎng)強(qiáng)度的大小看電場(chǎng)線的疏密,所以Ea>Ec,A項(xiàng)正確;b、d兩點(diǎn)等勢(shì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大.
答案:AD
(xx安徽理綜)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0 V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6 V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3 V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為( )
A.200 V/m B.200 V/m
C.100 V/m D.100 V/m
解析:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿某一方向電勢(shì)降落,則在這一方向上電勢(shì)均勻降落,故OA的中點(diǎn)C的電勢(shì)φC=3 V(如圖所示),因此B、C為等勢(shì)面.O點(diǎn)到BC的距離d=OCsin α,而sin α==,所以d=OC=1.510-2 m.根據(jù)E=得,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E== V/m=200 V/m,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、D、D錯(cuò)誤.
答案:A
解決勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系時(shí)應(yīng)抓住“一式二結(jié)論”:
(1)一式:E==,其中d是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的距離.
(2)二結(jié)論:
結(jié)論1:勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一條不垂直電場(chǎng)線的直線上,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間距離成正比.
結(jié)論2:勻強(qiáng)電場(chǎng)中分別位于兩平行直線(非等勢(shì)面)上的任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與其距離成正比.
2-1:如圖所示,在
勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有邊長(zhǎng)為2 m的等邊三角形ABC,其中O點(diǎn)為該三角形的中心,各點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=2 V,φB=4 V,φC=6 V.求:
(1)O點(diǎn)的電勢(shì)為多少?
(2)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少?
解析: (1)如圖,過(guò)O點(diǎn)作AC的垂線,交AC于D點(diǎn),由幾何知識(shí)可知DO延長(zhǎng)線將過(guò)B點(diǎn),則D為AC的中點(diǎn),φD=4 V
又φB=4 V,則BD為等勢(shì)線O在BD上,故φO=4 V.
(2)由于電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,則AC為一條電場(chǎng)線
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,UCA=EdCA
則E==2 V/m.
答案: (1)4 V (2)2 V/m
一電子在電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示.圖中一組平行虛線是等勢(shì)面,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低
B.電子在a點(diǎn)的加速度方向向右
C.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小
D.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)能減小
解析: 由于等勢(shì)面是均勻平行直線,故電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),又由于電子的運(yùn)動(dòng)軌跡向右彎曲,電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直,故電場(chǎng)力方向豎直向下,而電子帶負(fù)電,所以電場(chǎng)線方向一定是豎直向上,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于電子所受電場(chǎng)力向下,故加速度方向向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于位移方向向右上方,電場(chǎng)力豎直向下,夾角大于90,所以電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減少,故選項(xiàng)C對(duì)、D錯(cuò).
答案: C
解與電場(chǎng)線、粒子的軌跡相關(guān)問(wèn)題的常用思路
(1)粒子速度方向一定沿軌跡的切線方向,粒子受靜電力方向一定沿電場(chǎng)線指向軌跡彎曲的凹側(cè).
(2)
3-1:
如圖所示,xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,方向未知,電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向夾角為θ,電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi),從原點(diǎn)O以大小為v0方向沿x正方向的初速度射入電場(chǎng),最后打在y軸上的M點(diǎn).電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計(jì).則( )
A.O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì)
B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最大
C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子的電勢(shì)能先減少后增加
D.電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功,后做正功
解析: 由電子的運(yùn)動(dòng)軌跡知,電子受到的電場(chǎng)力方向斜向上,故電場(chǎng)方向斜向下,M點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn),A錯(cuò)誤,電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最小,B錯(cuò)誤,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子先克服電場(chǎng)力做功,后電場(chǎng)力對(duì)電子做正功,故C錯(cuò)誤,D正確.
答案: D
1.電場(chǎng)中的功能關(guān)系
(1)若只有電場(chǎng)力做功→電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變;
(2)若只有電場(chǎng)力和重力做功→電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變;
(3)除重力之外,其他各力對(duì)物體做的功→等于物體機(jī)械能的變化.
(4)所有力對(duì)物體所做的功→等于物體動(dòng)能的變化.
2.電場(chǎng)中功能問(wèn)題的分析方法
(1)利用電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布的特點(diǎn)分析粒子做功情況.
(2)應(yīng)用WAB=UABq計(jì)算功時(shí),WAB、q、UAB都要帶正、負(fù)號(hào)計(jì)算.
(3)應(yīng)用動(dòng)能定理解決問(wèn)題時(shí)要分析合外力的做功情況.
(4)應(yīng)用能量守恒解決問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意電勢(shì)能和其他形式能間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.
3.電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法
(1)WAB=qUAB(普遍適用)
(2)W=qExcos θ(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng))
(3)WAB=-ΔEp=EpA-EpB(從能量角度求解)
(4)W電+W非電=ΔEk(由動(dòng)能定理求解)
如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下,已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 J,金屬塊克服摩擦力做功8.0 J,重力做功24 J,則以下判斷中正確的是( )
A.金屬塊帶負(fù)電荷
B.金屬塊克服電場(chǎng)力做功8.0 J
C.金屬塊的電勢(shì)能減少4.0 J
D.金屬塊的機(jī)械能減少12 J
解析: 根據(jù)動(dòng)能定理,得WG+WE+WFf=ΔEk解得WE=-4 J,說(shuō)明金屬塊帶正電荷,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電勢(shì)能增加4 J,金屬塊的機(jī)械能變化量為除重力之外的其他做功所致,為12 J,D項(xiàng)正確.
答案: D
如圖所示,同一豎直線上的A、B兩點(diǎn),固定有等量的異種點(diǎn)電荷,電荷量為q,正、負(fù)如圖所示,△ABC為一等邊三角形(邊長(zhǎng)為L(zhǎng)),CD為AB邊的中垂線,且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點(diǎn)C相切,已知圓弧的半徑為R,現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧的最高點(diǎn)M靜止釋放,到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0.已知靜電力常量為k,現(xiàn)取D為電勢(shì)零點(diǎn),求:
(1)小球在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小和方向;
(2)在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,M點(diǎn)的電勢(shì)φM.
解析:(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí),+q與-q對(duì)其的電場(chǎng)力F1、F2是大小相等的,有F1=F2=k
又因?yàn)椤鰽BC為等邊三角形,易知F1、F2的夾角是120,所以二者的合力為F12=k,且方向豎直向下.
(2)小球由最高點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
mgR+QUMC=mv
可得M、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為
UMC=(mv-2mgR)
又等量異種點(diǎn)電荷中垂線上的電勢(shì)相等,即C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故M點(diǎn)的電勢(shì)為
φM=UMC=(mv-2mgR).
答案: (1)k 方向豎直向下 (2)(mv-2mgR)
1.(xx海南卷)關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電
B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)一定為零
C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn),電勢(shì)一定相等
D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能一定增加
解析: 零電勢(shì)點(diǎn)是人為選擇的參考點(diǎn),所以電勢(shì)等于零的物體可以帶電,也可以不帶電,故A錯(cuò);電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是兩個(gè)不同的物理量,電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)不一定為零,B錯(cuò);沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)不斷降低,故C錯(cuò);負(fù)電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線方向相反,故負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,故D對(duì).
答案: D
2.在電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=75 V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC=-200 V,則A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系是( )
A.φA>φB>φC B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB D.φC>φB>φA
解析: 因?yàn)閁AB=φA-φB=75 V>0,所以φA>φB.又UBC=φB-φC=-200 V<0,所以φB<φC.又UAC=UAB+UBC=75 V+(-200 V)=-125 V<0,所以φA<φC.則φC>φA>φB.故正確答案為C.
答案: C
3.一個(gè)電荷量為10-6 C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力要做功210-6 J,從C點(diǎn)移到D要克服電場(chǎng)力做功710-6 J,若已知C點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高3 V,且A、B、C、D四點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上,則下列圖中正確的是( )
解析: 由U=,可知UAB==-2 V,UCD==7 V,由題意,可知UCB =3 V,選B點(diǎn)電勢(shì)為0,可得φA=-2 V,φC=3 V,φD=-4 V,又沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以C選項(xiàng)正確.
答案: C
4.某空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),帶電小球沿如圖所示的直線斜向下由A點(diǎn)沿直線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),此空間同時(shí)存在由A指向B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.小球一定帶正電
B.小球可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.帶電小球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的機(jī)械能增大
解析: 由于小球沿AB做直線運(yùn)動(dòng),所以小球未受洛倫茲力作用,只受G、Eq二力,因電場(chǎng)具體方向未知,所以小球帶正負(fù)電不能確定,小球受mg和Eq的合力沿AB做勻加速直線運(yùn)動(dòng),只有C、D對(duì).
答案: CD
5.(xx海南單科)如圖,直線上有o、a、b、c四點(diǎn),a、b間的距離與b、c間的距離相等.在o點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì).若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),則( )
A.兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等
B.前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功
C.前一過(guò)程中,粒子電勢(shì)能不斷減小
D.后一過(guò)程中,粒子動(dòng)能不斷減小
解析:由題意知o點(diǎn)點(diǎn)電荷帶正電,其周圍部分電場(chǎng)線分布如圖所示,負(fù)電荷由c到b再到a的過(guò)程中,電場(chǎng)強(qiáng)度不斷變大,又=,故Wab>Wbc,故A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤;負(fù)電荷由c→b→a過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能不斷減小,動(dòng)能不斷增加,故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案: C
6.(xx山東理綜)圖中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷.一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng),實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn).則該粒子( )
A.帶負(fù)電
B.在c點(diǎn)受力最大
C.在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
D.由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化
解析: 由帶電粒子進(jìn)入正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出兩者相互排斥,故帶電粒子帶正電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)庫(kù)侖定律F=k可知,a、b、c三點(diǎn)中,在a點(diǎn)時(shí)受力最大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;帶電粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)C正確;由于虛線為等間距的同心圓,故Uab>Ubc,所以Wab>Wbc,根據(jù)動(dòng)能定理,帶電粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化,選項(xiàng)D正確.
答案: CD
鏈接地址:http://m.zhongcaozhi.com.cn/p-3393855.html