2013届高考复习物理第九章第2讲电场的能的性质.ppt

第九章： 电 场 重点难点诠释04 典型例题剖析11 适时仿真训练15 重点难点诠释 跟踪练习1 如图为场源电荷+Q的电场，A、B为某一条 电场线上的两点，则( ) A.正电荷在A点具有的电势能较在B点处大 B.正电荷在A点具有的电势能较在B点处小 C.负电荷在A点具有的电势能较在B点处大 D.负电荷在A点具有的电势能较在B点处小 答案 AD 解析 将正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电荷的 电势能减小，选项A对B错.将负电荷从A点移到B点，电场力做负 功，电荷的电势能增加，选项C错D对，故本题正确选项为AD. 跟踪练习2 将一电荷量为2108C的点电荷，从零电 势点S移到M点要反抗电场力做功4108 J，则M点的电势M= V.若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14 108 J，则N点的电势N= V. 该电荷在M点处具有的电势 能为 J. 重点难点诠释 解析 (1)S、M间的电势 差 又USM=SM M=USM=2 V. 重点难点诠释 答案 2 5 1.0107 (2) 又 UMN=MN N=MUMN=2 V(7)V=5 V. (3)M、S之间的电势差UMS=MS=5 V 将电荷从M点移到S点，电场力做功 WMS=qUMS=21085 J =1.0107 J 即从MS电场力做负功，电势能增加，1.0107 J. 故在M点具有的电势能为=1.0107 J. 跟踪练习3 在静电场中，下列说法正确的是( ) A.电场强度为零的位置，电势一定为零 B.电势为零的位置电场强度一定为零 C.同一等势面上的各点电场强度一定相等 D.电场力对电荷做了功，则电荷的初末位置一定不在同一 等势面上 重点难点诠释 解析 因电场强度是客观的，而电势是主观的，其值与 零电势的选取有关.故选项AB均不对；也可以用例举法进行分析 ，可通过对等量同种电荷及等量异种电荷连线中垂线上电场线 的分布来分析，在等量正点电荷连线的中点场强为零, 如果选 重点难点诠释 无穷远处电势为零，则该点电势为正，因为从这一点沿中垂线 向无穷远处移动正电荷电场力做正功，由WAB=qUAB0可知该 点电势为正，A错；用同样的方法研究等量异种点电荷连线的 中点及中垂线，可知中垂线是等势线，如选无穷远处电势为零 ，则中垂线电势为零，所以B、C错；由WAB=qUAB0知UAB0 ，AB，故D正确. 答案 D 重点难点诠释 跟踪练习4 (2007广东)图所示的 匀强电场E的区域内，由A、B、C、D 、A、B、C、D作为顶点构成一正方 体空间，电场方向与面ABCD垂直.下 列说法正确的是( ) A.AD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等 B.带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力 做正功 C.带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能 减小 D.带电的粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径 ABBC电场力做功相同 答案 BD 解析 平面ABCD为一等势面，平面ABCD也为一 等势面，AD两点间电势差UAD=0，AA两点间电势差UAA0， 选项A不对；电势差UAD=UAA带正电的粒子从A点沿路径 ADD，移动D点与从A点移到A点电场力做功相等且电 场力做正功，选项B对；用同样的方法可以分析选项C错D对. 重点难点诠释 典型例题剖析 例2 如图所示，匀强电场电场线与AC平 行，把108 C的负电荷从A点移至B点，电场力 做功6108 J，AB长6 cm，AB与AC成60角.求 ： (1)场强方向； (2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少？ (3)场强为多少？电子在A点电势能为多少？ 解析 (1)将负电荷从A移至B，电场力做正功，故所 受电场力方向沿A至C.又因为是负电荷，场强方向与负电荷 受力方向相反，所以场强方向应为沿C至A方向. 典型例题剖析 (2)由W=qU，得 且 UAB=AB=6 V. 故 A=1 V6 V=5 V，即A处的电势为5 V. (3)由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上 .UDA=UBA=U=6 V，沿场强方向A、D两点间距离为 ABcos60=0.06 m =0.03 m， 所以，场强 =200 V/m. 电子在A点的电势能为： =qU=(e)(5 V)=5 eV. 答案 (1)沿C指向A (2)5 V (3)200 V/m 5eV 典型例题剖析 例3 如图所示，A、B、C、D是匀强 电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、 C三点的电势分别为A=15 V，B=3 V，C= 3 V，由此可得D点电势D= V. 解析 本题考查匀强电场的特点及U=Ed的应用，有多 种解法：利用W=Fs cos=qU. 找出D点所在等势面的电势. 由U=Ed可知匀强电场中，在一条直线上移动相同距离电 势差相等. 解法一：假设在此电场中移动一正点电荷q，从A点移到B 点，设AB与电场方向夹角为. 则WAB=qEABcos=qEDCcos=WDC 即从A点移到B点与从D点移到C点电场力做功相同，所以 有WAB=qUAB=qUDC=q(DC). 典型例题剖析 即 D=UAB+C=153+(3)V=9 V. 解法二：设此正方形对角线的交点为O点， 则由U=Ed可知 AO=UAO=UOC=OC UBO=UOD=BO=OD 即 上式代入数据得D=9 V. UAE=UEF=UFC= 解得 F=3 V, E=9 V. 连接BF和DE，因B=F=3 V，所以BF是等