2019-2020年高三物理 電場能的性質(zhì)導(dǎo)學(xué)案.doc
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2019-2020年高三物理 電場能的性質(zhì)導(dǎo)學(xué)案 知識點一 公式U=Ed的拓展應(yīng)用 1.在勻強電場中U=Ed,即在沿電場線方向上,U∝d.推論如下: (1)如圖甲,C點為線段AB的中點,則有φC=. (2)如圖乙,AB∥CD,且AB=CD,則UAB=UCD. 2.在非勻強電場中U=Ed雖不能直接應(yīng)用,但可以用作定性判斷. 〖例1〗如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢面,φa=50 V,φc=20 V,則a、c連線中點b的電勢φb為( ) A.等于35 V B.大于35 V C.小于35 V D.等于15 V 突破訓(xùn)練1 a、b、c、d是勻強電場中的四個點,它們正好是一個矩形的四個頂點.電場線與矩形所在平面平行.已知a點的電勢為20 V,b點的電勢為24 V,d點的電勢為4 V,如圖所示,由此可知c點的電勢為( ) A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V 知識點二 電場中的功能關(guān)系 1.求電場力做功的幾種方法 (1)由公式W=Flcos α計算,此公式只適用于勻強電場,可變形為W=Eqlcos α. (2)由WAB=qUAB計算,此公式適用于任何電場. (3)由電勢能的變化計算:WAB=EpA-EpB. (4)由動能定理計算:W電場力+W其他力=ΔEk. 注意:電荷沿等勢面移動電場力不做功. 2.電場中的功能關(guān)系 (1)若只有電場力做功,電勢能與動能之和保持不變. (2)若只有電場力和重力做功,電勢能、重力勢能、動能之和保持不變. (3)除重力、彈簧彈力之外,其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化. (4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化. 〖例2〗在中間位置有固定轉(zhuǎn)動軸的長為2l的輕質(zhì)桿兩端固定兩完全相同的質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球1和2,裝置放在如圖所示的關(guān)于豎直線對稱的電場中,開始時桿在水平位置靜止.現(xiàn)給小球1一個豎直向上的速度,讓小球1、2繞轉(zhuǎn)動軸各自轉(zhuǎn)動到B、A位置,A、B間電勢差是U,小球1、2構(gòu)成的系統(tǒng)動能減少量是( ) A.一定大于Uq B.一定等于2(Uq+mgl) C.一定小于Uq D.一定大于Uq+mgl 突破訓(xùn)練2如圖所示,質(zhì)量為m的物塊(視為質(zhì)點),帶正電荷Q,開始時讓它靜止在傾角α=60的固定光滑絕緣斜面頂端,整個裝置放在水平方向、大小為E= mg/Q的勻強電場中(設(shè)斜面頂端處電勢為零),斜面高為H。釋放后,物塊落地時的電勢能為Ep,物塊落地時的速度大小為v,則( ) A.Ep=mgH B.Ep=-mgH C.v=2 D.v=2gH 知識點三 E-x和φ-x圖象的處理方法 1.E-x圖象 (1)反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律. (2)E>0表示場強沿x軸正方向;E<0表示場強沿x軸負方向. (3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差,“面積”大小表示電勢差大小,兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定. 2.φ-x圖象 (1)描述了電勢隨位移變化的規(guī)律. (2)根據(jù)電勢的高低可以判斷電場強度的方向是沿x軸正方向還是負方向. (3)斜率的大小表示場強的大小,斜率為零處場強為零. 〖例3〗空間有一沿x軸對稱分布的電場,其電場強度E隨x變化的圖象如圖所示.下列說法中正確的是( ) A.O點的電勢最低 B.x2點的電勢最高 C.x1和-x1兩點的電勢相等 D.O到x1和O到x3兩點的電勢差相等 突破訓(xùn)練3某靜電場中的一條電場線與x軸重合,該電場線上各點的電勢的變化規(guī)律如圖所示.在O點由靜止釋放一個負點電荷,該負點電荷僅受電場力的作用,則在-x0~x0區(qū)間內(nèi) A.該靜電場是勻強電場 B.該靜電場是非勻強電場 C.負點電荷將沿x軸正方向運動,加速度不變 D.負點電荷將沿x軸負方向運動,加速度逐漸減小 鞏固練習(xí): 1.關(guān)于靜電場,下列說法正確的是( ) A.電勢等于零的物體一定不帶電 B.電場強度為零的點,電勢一定為零 C.同一電場線上的各點,電勢一定相等 D.負電荷沿電場線方向移動時,電勢能一定增加 2.如圖所示,直線MN是某電場中的一條電場線(方向未畫出)。虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下,由a到b的運動軌跡,軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是( ) A.電場線MN的方向一定是由N指向M B.帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小 C.帶電粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能 D.帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度 3.如圖所示,有四個等量異種電荷,放在正方形的四個頂點處。A、B、C、D為正方形四個邊的中點,O為正方形的中心,下列說法中正確的是( ) A.A、B、C、D四個點的電場強度相同 B.O點電場強度等于零 C.將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點,電場力做功為零 D.將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點,試探電荷具有的電勢能增大 4.電場中某三條等勢線如圖中實線a、b、c所示。一電子僅在電場力作用下沿直線從P運動到Q,已知電勢φa>φb>φc,這一過程電子運動的v t圖像可能是下列各圖中的( ) 5.有一靜電場,其電場強度方向平行于x軸.其電勢φ隨坐標(biāo)x的改變而變化,變化的圖線如圖所示,則圖中正確表示該靜電場的場強E隨x變化的圖線是(設(shè)場強沿x軸正方向時取正值)( ) 6.如圖所示 ,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點,R同時在等勢面b上,據(jù)此可知(D ) A.三個等勢面中,c的電勢最低 B.帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小 C.帶電質(zhì)點在P點的動能與電勢能之和比在Q點的小 D.帶電質(zhì)點在R點的加速度方向垂直于等勢面b 7.兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點的電勢均為零,ND段中的C點電勢最高,則( ) A.N點的電場強度大小為零 B.A點的電場強度大小為零 C.NC間場強方向指向x軸正方向 D.將一負點電荷從N點移到D點,電場力先做正功后做負功 8.A、B是一條電場線上的兩點,若在A點釋放一初速度為零的電子,電子僅在電場力作用下沿電場線從A運動到B,其電勢能Ep隨位移s變化的規(guī)律如圖所示。設(shè)A、B兩點的電場強度分別為EA和EB,電勢分別為φA和φB。則( ) A.EA=EB B.EA- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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