电场场度与做功.doc

6九州教育高考冲刺讲义电场场度与做功例1 如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是（ ）A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是EdEaEbEcC. a、b、c、d四点的场强大小关系是EaEbEdEcD. 无法确定这四个点的场强大小关系B正确。例2 在x轴的原点O和x轴上的P点，分别固定同种电荷Q1和Q2，已知Q10 B. 0xl C. lx2l选B项。例3 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是（ ）A. 粒子必定带正电荷B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能D选项正确。例4 如图所示，在匀强电场中，将质量为m、带电荷量为q的一带电小球由静止释放，如果带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为，那么匀强电场的场强的最小值是多少?例5 半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右匀强电场，如图所示，珠子所受静电力是其重力34倍。将珠子从环上最低位置A点静止释放，则珠子所能获得最大动能Ek为多少?【练习】1. 在电场中某点引入电量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则（ ）A. 在这点引入电量为2q的正电荷时，该点的电场强度将等于F2qB. 在这点引入电量为3q的正电荷时，该点的电荷强度将等于F3qC. 在这点引入电量为2e的正离子时，则离子所受的电场力大小为2eFqD. 若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反2. 在真空中O点放一个点电荷Q=+1.010-9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30cm，M点放一个点电荷q=1.01 0一10 C，如图所示，求：（1）q在M点受到的作用力。（2）M点的场强。（3）拿走q后M点的场强。（4）M、N两点的场强哪点大?3. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B=30，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带 电，qA：qB= 。4. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图为点电荷a，b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是（ ）A. a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B. a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C. a，b为同种电荷，a的电荷量大小b的电荷量D. a，b为异种电荷，a的电荷量等于b的电荷量5. 如图所示，A、B两小球用绝缘细线悬挂在支架上，A球带2l0-3C的正电荷，B球带等量的负电荷，两悬点相距3 cm，在外加水平匀强电场作用下，两球都在各自悬点正下方处于平衡状态，则该场强大小是 NC。（两球可视为点电荷）6. 如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r，处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转角而静止，小球用绝缘丝悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度。7. 如图所示，AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断正确的是（不计电荷重力）（ ）A. 电荷向B做匀加速运动B. 电荷向B做加速度越来越小的运动C. 电荷向B做加速度越来越大的运动D. 电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定8. 如图中A、B两点放有电荷量+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（ ）A. 电场力一直做正功B. 电场力先做正功再做负功C. 电场力一直做负功D. 电场力先做负功再做正功9. 在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为，如图所示。现给小球一个冲量，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。试问：（1）小球做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小?速度最小值多大?（2）小球受到的冲量是多大?10. 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球带电荷量是多少?（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间?【练习题答案】1. C解析：电场强度是描述电场力的性质的物理量，它是由产生电场的电荷以及在电场中的位置决定的，与该点有无电荷无关，所以排除选项中的A、B、D，而电场力F=Eq不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷q有关，该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E=，则正离子所受的电场力大小应为F=E2e=2e。2. 解析：根据题意，Q是形成电场的电荷，q为检验电荷，为了方便，只用电荷量的绝对值计算库仑力。力和场强的方向可通过电荷的正负判断。（1）电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得FM=1.010-8 N因为Q为正电，q为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q。（2）M的场强EM=FMq=1.01081.010一10 NC=100NC，其方向沿OM连线背离Q，因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同。（3）在M点拿走检验电荷q，有的同学说M点的场强EM=0，这是错误的，其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q决定的，与检验电荷q是否存在无关。（4）M点场强大。3. 解析：放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由CA和由BC，故qA带负电，qB带正电，且EB=2EA，即=2，又由几何关系知=2，所以qA：qB=1：8。4. B解析：由题中图形可知一系列电场线在a，b之间，则一定为异种电荷，由于电场线左右不对称可知，两电荷是不等量的，又根据电场线的疏密可知b所带电荷量大。5. 解析：小球受匀强电场的电场力和库仑力作用，所以两个力的合力为零。小球A、B的受力情况相似，只分析A受力即可，要使悬线处于竖直状态，必须有qE=，即该场强度的大小是E=NC=2.01010NC6. 解析：要求小球所在处的电场强度，可以采用电场强度的定义式，需要求出小球所受到的电场力，可以通过平衡条件求得电场力。分析小球受力如图所示，由平衡条件得F=FTsin，所以小球所在处的电场强度E=，小球带正电荷，因此电场强度方向水平向右。7. D 解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受电场力方向向B，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场的指向应从BA，这就有两个可能性。8. B解析：由于A、B两点均放有带正电的点电荷，在AB连线上有一点合场强必为零。设该点为E，且距A点距离为x，AB两点间的距离为L，根据点电荷场强公式和场的叠加原理有：=，解得x=（1）L，可见E点在CD之间，E点左侧合场强方向水平向右，E点右侧合场强方向水平向左，所以将一正电荷从C点沿直线移到D点的过程中，电场力先做正功再做负功。9. 解析：（1）小球所受重力和电场力的合力F=mg/cos，如图所示，方向斜向右下方，且与竖直方向成角，将合力等效成一个合场力，其强度g效=g/cos，与重力场中等效，可知A点速度最小，如图所示，且在A点拉力为零，则等效重力提向心力即mg效=，vA=（2）设小球受到冲量后在B点的速度为vB，根据能量守恒定律有=+mg效2l，故vB=根据动量定理，小球所受的冲量大小为I=mvB=m10. 解析：（1）由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示