高二物理人教版選修3-1課件 第1章靜電場(chǎng) 第4節(jié)《電勢(shì)能和電勢(shì)》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第四節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道電場(chǎng)力做功的特點(diǎn) 理解電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系 2 理解電勢(shì)能 電勢(shì)的概念及相互關(guān)系 3 理解等勢(shì)面的概念及等勢(shì)面和電場(chǎng)線的關(guān)系 重點(diǎn)難點(diǎn) 電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系 電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系及應(yīng)用 易錯(cuò)問(wèn)題 用公式EpA q A來(lái)判斷電勢(shì)能隨電勢(shì)變化情況時(shí) 要區(qū)分正 負(fù)電荷 一 靜電力做功的特點(diǎn)1 在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí) 靜電力做的功與無(wú)關(guān) 只與有關(guān) 可見(jiàn)靜電力做功與做功相似 路徑 實(shí)際 起始位置和終止位置 重力 2 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 電場(chǎng)力做的功為W qEd 其中d為沿方向的位移 如教材P16圖1 4 1所示 q沿直線從A移往B 沿折線ANB 沿曲線AB移往B 靜電力做的功都是一樣的 電場(chǎng) 二 電勢(shì)能1 定義 電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能 叫做電勢(shì)能 靜電力做的功等于電勢(shì)能的 用公式表示 2 電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能 等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到位置時(shí)所做的功 通常把電荷離場(chǎng)源電荷的電勢(shì)能規(guī)定為零 或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零 可見(jiàn)電勢(shì)能是相對(duì)的 減少量 WAB EpA EpB 零勢(shì)能 無(wú)限遠(yuǎn)處 三 電勢(shì)1 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值叫做這一點(diǎn)的電勢(shì) 2 電勢(shì)的定義公式 單位是 符號(hào)是V 3 電場(chǎng)線指向電勢(shì)的方向 電勢(shì)也是相對(duì)的 常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零 或大地的電勢(shì)為零 電勢(shì)可以是正值 也可以是負(fù)值 只有大小 沒(méi)有方向 因此是 伏特 降低 標(biāo)量 四 等勢(shì)面1 電場(chǎng)中的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面 2 等勢(shì)面的特點(diǎn) 1 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力 2 電場(chǎng)線跟等勢(shì)面 并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 電勢(shì)相同 不做功 垂直 一 電勢(shì)能和重力勢(shì)能的對(duì)比理解 靜電力做功和重力做功盡管有很多相似特點(diǎn) 但因地球產(chǎn)生的重力場(chǎng)只會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生引力 但電場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)中的電荷既可產(chǎn)生引力 也可產(chǎn)生斥力 所以計(jì)算電場(chǎng)力的功時(shí)要注意電荷的電性 移動(dòng)的方向 場(chǎng)強(qiáng)的方向等 以便確定功的正負(fù)和電勢(shì)能的變化情況 二 對(duì)電勢(shì)的理解和電勢(shì)高低的判斷1 對(duì)電勢(shì)概念的理解 1 電勢(shì)的相對(duì)性 電勢(shì)是相對(duì)的 只有先確定了零電勢(shì)的位置 才能確定其他點(diǎn)的電勢(shì) 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)跟零電勢(shì)位置的選擇有關(guān) 實(shí)際問(wèn)題中 常選取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零 還常取大地電勢(shì)為零 2 電勢(shì)的固有性電勢(shì) 是表示電場(chǎng)能量屬性的一個(gè)物理量 電場(chǎng)中某點(diǎn)處 的大小是由電場(chǎng)本身的條件決定的 與在該點(diǎn)處是否放著電荷 電荷的電性 電荷量均無(wú)關(guān) 這和許多用比值定義的物理量相同 如前面學(xué)過(guò)的電場(chǎng)強(qiáng)度E F q 3 電勢(shì)是標(biāo)量 電勢(shì)是標(biāo)量 只有大小 沒(méi)有方向 電勢(shì)有正 負(fù) 正值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高 負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)低 當(dāng)規(guī)定了無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)時(shí) 正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值 且越靠近正電荷的地方電勢(shì)越高 負(fù)電荷形成的電場(chǎng)則相反 2 電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)高低的判斷方法 1 根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷 在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷 如果電場(chǎng)力做正功 則電勢(shì)降低 如果電場(chǎng)力做負(fù)功 則電勢(shì)升高 在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷 如果電場(chǎng)力做正功 則電勢(shì)升高 如果電場(chǎng)力做負(fù)功 則電勢(shì)降低 2 根據(jù)電場(chǎng)線方向判定電場(chǎng)線的方向就是電勢(shì)降低最快的方向 3 根據(jù)電荷電勢(shì)能的變化判斷 在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷時(shí) 電勢(shì)能增加 則電勢(shì)升高 電勢(shì)能減小 則電勢(shì)降低 在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷時(shí) 電勢(shì)能增加 則電勢(shì)降低 電勢(shì)能減小 則電勢(shì)升高 三 電勢(shì)與電勢(shì)能 電場(chǎng)強(qiáng)度的比較1 電勢(shì)與電勢(shì)能的區(qū)別與聯(lián)系 2 電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 在應(yīng)用公式 計(jì)算時(shí) 應(yīng)代入各量的正負(fù)號(hào) 四 對(duì)等勢(shì)面的認(rèn)識(shí)1 等勢(shì)面的特點(diǎn) 1 等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直 即跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直 2 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功 3 電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 4 任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交 不相切 2 幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面 1 點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面 是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面 如圖1 4 1甲 2 等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面 是兩簇對(duì)稱的曲面 如圖乙 3 等量同號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面 是兩簇對(duì)稱的曲面 如圖丙 4 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面 是垂直于電場(chǎng)線的一簇平面 如圖丁 5 形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面 如圖戊 圖1 4 1 在電場(chǎng)中 把電荷量為4 10 9C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn) 克服靜電力做功6 10 8J 以下說(shuō)法中正確的是 例1 A 電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能是6 10 8JB B點(diǎn)的電勢(shì)是15VC 電荷的電勢(shì)能增加了6 10 8JD 電荷的電勢(shì)能減少了6 10 8J 思路點(diǎn)撥 1 電勢(shì)能的變化與靜電力做功有關(guān) 2 電勢(shì)和電勢(shì)能與零勢(shì)面的選取有關(guān) 解析 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能具有相對(duì)性 只有確定零勢(shì)能點(diǎn) B點(diǎn)的電勢(shì) 電勢(shì)能才有確定的值 所以A B錯(cuò) 克服靜電力做功6 10 8J 則電勢(shì)能增加6 10 8J 所以C對(duì)D錯(cuò) 答案 C 題后反思 靜電力做了多少功 電勢(shì)能就變化了多少 并不是說(shuō) 靜電力做了多少功 電勢(shì)能就等于多少 如有這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí) 就會(huì)誤選A 1 電場(chǎng)中有A B兩點(diǎn) A點(diǎn)的電勢(shì) A 30V B點(diǎn)的電勢(shì) B 10V 一個(gè)電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中 下面幾種說(shuō)法中正確的是 A 電場(chǎng)力對(duì)電子做功20eV 電子的電勢(shì)能減少了20eVB 電子克服電場(chǎng)力做功20eV 電子的動(dòng)能減少了20eV C 電場(chǎng)力對(duì)電子做功20eV 電子的電勢(shì)能和動(dòng)能之和增加了20eVD 電子克服電場(chǎng)力做功20eV 電子的電勢(shì)能增加了20eV 動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變解析 選BD WAB EpA EpB q A q B e 30V e 10V 20eV 即電子克服電場(chǎng)力做功20eV 電勢(shì)能增加20eV 故A錯(cuò) 由能量守恒可知 動(dòng)能減少20eV 故B D對(duì) C錯(cuò) 2010年山東泰安寧陽(yáng)模擬 如圖1 4 2所示的電場(chǎng)中有A B兩點(diǎn) 下列判斷正確的是 圖1 4 2 例2 A 電勢(shì) A B 場(chǎng)強(qiáng)EA EBB 電勢(shì) A B 場(chǎng)強(qiáng)EAEpB 思路點(diǎn)撥 1 電場(chǎng)線法 沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低 2 先由靜電力做功判斷出電勢(shì)能的變化 再由電勢(shì)和電勢(shì)能之間的關(guān)系判斷電勢(shì)的升降情況 記住 對(duì)正電荷 在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大 對(duì)負(fù)電荷 在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大 3 根據(jù)場(chǎng)源電荷判斷 在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中離它越近電勢(shì)越高 在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中 情況相反 解析 從題圖可以看出 B處電場(chǎng)線較密 故場(chǎng)強(qiáng)EA B A錯(cuò) B對(duì) 正電荷受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相同 從A向B移動(dòng)時(shí)靜電力做正功 電勢(shì)能減小 負(fù)電荷受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相反 從A移動(dòng)到B時(shí) 靜電力做負(fù)功 電勢(shì)能增大 即EpA EpB C對(duì)D錯(cuò) 故選B C 答案 BC 題后反思 電勢(shì)的高低與場(chǎng)強(qiáng)的大小無(wú)必然聯(lián)系 在具體題目中 判斷電勢(shì)高低和場(chǎng)強(qiáng)大小應(yīng)分開(kāi)判斷 不能同時(shí)考慮 混為一談 2 如圖1 4 3所示 某區(qū)域電場(chǎng)左右對(duì)稱分布 M N為對(duì)稱線上的兩點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 圖1 4 3 A M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)B M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C 正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D 將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn) 靜電力做正功 解析 選AC 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低 M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì) 故選項(xiàng)A正確 因電場(chǎng)線越密的區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)越大 由題圖可知N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) 故選項(xiàng)B錯(cuò) 由Ep q 可知 正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 故選項(xiàng)C正確 電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)的過(guò)程中 受到的靜電力與移動(dòng)方向相反 靜電力做負(fù)功 故選項(xiàng)D錯(cuò) 如圖1 4 4所示 虛線同心圓是一簇某靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面 其電勢(shì)分別是 a b和 c 一帶正電粒子射入電場(chǎng)中 運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線KLMN所示 由圖可知 圖1 4 4 例3 A 粒子從K到L的過(guò)程中 靜電力做負(fù)功 電勢(shì)能增加B 粒子從L到M的過(guò)程中 靜電力做負(fù)功 電勢(shì)能增加C a b cD a b c 思路點(diǎn)撥 根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷場(chǎng)源電荷的性質(zhì) 從而確定各等勢(shì)面的電勢(shì)高低 根據(jù)移動(dòng)方向跟靜電力方向的關(guān)系確定靜電力做功的正負(fù)及電荷電勢(shì)能的增減問(wèn)題 解析 由等勢(shì)面的分布規(guī)律可知 該電場(chǎng)為點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 由運(yùn)動(dòng)軌跡可知 運(yùn)動(dòng)的正電荷跟場(chǎng)源電荷的相互作用規(guī)律是排斥 所以場(chǎng)源電荷是正電荷 根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直 電場(chǎng)的分布是發(fā)散狀輻射向外的 正電荷從K到L受靜電力的方向背離圓心 與移動(dòng)方向相反 做負(fù)功 電荷的電勢(shì)能增加 選項(xiàng)A正確 從L到M 可看作從跟軌跡有交點(diǎn)的同一等勢(shì)面的點(diǎn)到M 受到的靜電力與移動(dòng)方向相同 靜電力做正功 電荷的電勢(shì)能減少 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 根據(jù)電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低的方向可知選項(xiàng)D正確 答案 AD 題后反思 粒子在同一等勢(shì)面上的電勢(shì)能是相等的 從同一等勢(shì)面上的不同點(diǎn)移動(dòng)電荷到某一點(diǎn) 靜電力做功是相同的 3 如圖1 4 5所示 在點(diǎn)電荷 Q形成的電場(chǎng)中 已知a b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上 c d兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上 甲 乙兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為acb和adb曲線 兩個(gè)粒子經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能 可由此判斷 圖1 4 5 A 甲經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)與乙經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能B 甲 乙所帶電荷的電性相反C 若取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零 甲經(jīng)過(guò)c點(diǎn)和乙經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能相等D 兩粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能 解析 選BD 由甲 乙兩個(gè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可判斷出 甲受引力 乙受斥力 則甲帶負(fù)電 乙?guī)д?故B項(xiàng)正確 雖然c d位于同一個(gè)等勢(shì)面上 但電場(chǎng)力對(duì)甲做正功 對(duì)乙做負(fù)功 即甲的動(dòng)能增加 乙的動(dòng)能減少 故動(dòng)能不相同 則A項(xiàng)錯(cuò) 若取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零 甲由c移到無(wú)限遠(yuǎn)處克服電場(chǎng)力做功 電勢(shì)能增加 最終為零 故甲在c處電勢(shì)能為負(fù)值 乙由d移至無(wú)限遠(yuǎn)處 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能減少 最終為零 則甲在d處電勢(shì)能為正值 故甲 乙電勢(shì)能不相等 所以C錯(cuò) 由于在a時(shí)兩粒子動(dòng)能相等 由a到b 電場(chǎng)力不做功 故動(dòng)能不變 所以D項(xiàng)正確 2009年高考全國(guó)卷 圖1 4 6中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線 兩粒子M N質(zhì)量相等 所帶電荷的絕對(duì)值也相等 現(xiàn)將M N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出 兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示 點(diǎn)a b c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn) 已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn) 若不計(jì)重力 則 例4 圖1 4 6 A M帶負(fù)電荷 N帶正電荷B N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同C N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功D M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過(guò)程中 電場(chǎng)力對(duì)它做的功等于零 思路點(diǎn)撥 根據(jù)O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)可知場(chǎng)強(qiáng)方向 結(jié)合軌跡可判斷電荷種類 根據(jù)電場(chǎng)力方向可判定電場(chǎng)力做功情況 根據(jù)動(dòng)能定理可判斷速度大小關(guān)系 解析 由O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)知 場(chǎng)強(qiáng)方向垂直虛線向下 由兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向知N粒子所受電場(chǎng)力方向向上 M粒子所受電場(chǎng)力方向向下 故M粒子帶正電 N粒子帶負(fù)電 A錯(cuò)誤 N粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn) 電場(chǎng)力做正功 M粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力也做正功 因?yàn)閁aO UOc 且M N粒子質(zhì)量相等 電荷的絕對(duì)值相等 由動(dòng)能定理易知B正確 因O點(diǎn)電勢(shì)低于a點(diǎn)電勢(shì) 且N粒子帶負(fù)電 故N粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減少 電場(chǎng)力做正功 C錯(cuò)誤 O b兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)線上 D正確 答案 BD 思維總結(jié) 靜電場(chǎng)中的綜合問(wèn)題 一般從靜電力做功的角度入手解決 靜電力做功要改變電荷的電勢(shì)能 合外力做功改變電荷的動(dòng)能 如果電荷的能量只在電勢(shì)能和機(jī)械能之間轉(zhuǎn)化 電勢(shì)能和機(jī)械能的總和是不變的 一種形式的能增加 必有另一種形式的能減少 4 2010年江蘇蘇 錫 常 鎮(zhèn)四市聯(lián)考 如圖1 4 7所示 帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn) 電子在庫(kù)侖力作用下 以Q點(diǎn)為焦點(diǎn)做橢圓運(yùn)動(dòng) M N P為橢圓上的三點(diǎn) P點(diǎn)離Q點(diǎn)最遠(yuǎn) 電子在從M點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中 圖1 4 7 A 速率先增大后減小B 動(dòng)能先減小后增大C 電勢(shì)能先減小后增大D 力先做正功后做負(fù)功 解析 選B 帶正電的點(diǎn)電荷對(duì)電子的作用 和太陽(yáng)對(duì)地球的作用類似 電子在從M點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功 電勢(shì)能先增大后減小 動(dòng)能先減小后增大 B正確 1 2008年高考廣東物理卷 圖1 4 8中的實(shí)線表示電場(chǎng)線 虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn) 再經(jīng)過(guò)N點(diǎn) 可以判定 圖1 4 8 A M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)B M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)C 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力 解析 選AD 由電場(chǎng)線方向知 M N 由電場(chǎng)線疏密可知EM EN 粒子受的電場(chǎng)力FM FN 所以A D正確 2 2010年德州高二檢測(cè) 如圖1 4 9所示 在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上依次有A B C三點(diǎn) 先把 q的試探電荷依次放在三點(diǎn)上 然后把 q的試探電荷依次放在三點(diǎn)上 關(guān)于電荷的電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是 圖1 4 9 A 放上 q時(shí) EpA EpB EpCB 放上 q時(shí) EpAEpB EpCD 無(wú)論放 q 還是 q EpA B C 又因?yàn)镋p q 當(dāng)放 q時(shí) EpA EpB EpC 當(dāng)放 q時(shí) EpA EpB EpC 故A對(duì) 3 下列關(guān)于等勢(shì)面的說(shuō)法正確的是 A 電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用 所以不做功B 等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C 點(diǎn)電荷在真空中形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面D 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是相互平行的垂直于電場(chǎng)線的一簇平面 解析 選CD 電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)受電場(chǎng)力作用 只是電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向垂直 所以電場(chǎng)力不做功 A錯(cuò) 等勢(shì)面的疏密可表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 等勢(shì)面上場(chǎng)強(qiáng)不一定相等 B錯(cuò) 根據(jù)點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的等勢(shì)面分布特點(diǎn) 是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面 C正確 勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇平面 D正確 4 2010年廈門(mén)一中高二檢測(cè) 一帶電粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1 4 10中虛線abc所示 圖中實(shí)線是同心圓弧 表示電場(chǎng)的等勢(shì)面 不計(jì)重力 則下列判斷一定錯(cuò)誤的是 圖1 4 10 A 此粒子一直受到靜電排斥力作用B 粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能C 粒子在b點(diǎn)的速度一定大于在a點(diǎn)的速度D 粒子在a點(diǎn)和c點(diǎn)的速度大小一定相等 解析 選C 由運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷帶電粒子與點(diǎn)電荷為同種電荷 相互排斥 故A對(duì) 粒子從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增加 動(dòng)能減小 故B對(duì) C錯(cuò) a c在同一等勢(shì)面上 故粒子與a c兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等 動(dòng)能相等 速度大小相等 故D對(duì) 5 如圖1 4 11所示 在電場(chǎng)強(qiáng)度為E 104N C 方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 用一根長(zhǎng)L 1m的絕緣細(xì)桿 質(zhì)量不計(jì) 固定一個(gè)質(zhì)量為m 0 2kg 電荷量為q 5 10 6C 帶正電的小球 細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng) 現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放 在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中 電場(chǎng)力對(duì)小球做功多少 小球電勢(shì)能如何變化 圖1 4 11 解析 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān) 在小球由A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中 電場(chǎng)力對(duì)小球做的正功為W qEL 5 10 6 104 1J 0 05J 電場(chǎng)力對(duì)小球做正功 小球電勢(shì)能減少 減少的電勢(shì)能為0 05J 答案 見(jiàn)解析 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全