高考物理总复习 第2讲 电场的能的性质课件 新人教版选修31.ppt

路径 初 末位置 重力 qed 电场线方向 零势能 减少量 无穷远处 地球 1 求电场力做功的几种方法 由公式w flcos 计算 此公式只适用于匀强电场中 可变形为w eqlcos 由wab quab计算 此公式适用于任何电场 由电势能的变化计算 wab epa epb 由动能定理计算 w电场力 w其他力 ek 2 电场中的功能关系 若只有电场力做功 电势能与动能之和保持不变 若只有电场力和重力做功 电势能 重力势能 动能之和保持不变 除重力 弹簧弹力之外 其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化 电势能ep 电荷量q 标量 零电势 相对性 零电势点 电势相等 电场线 同一等势面 电势高 电势低 越大 越小 几种常见的电场的等势面分布 力做的功wab 电场 电荷量q a b 无关 无关 电势 沿电场方向 降低 电场 2 电势能大小的判断方法 a 三个等势面中 c的电势最高b 带电质点在p点的电势能比在q点的小c 带电质点在p点的动能与电势能之和比在q点的小d 带电质点在p点的加速度比在q点的加速度小 尝试解答 由于带点质点做曲线运动 其所受电场力的方向必定指向轨迹的凹侧 且和等势面垂直 考虑到质点带负电 所以电场线方向是从c指向b再指向a 根据沿着电场线的方向电势逐渐减小 可知uc ub ua 故选项a正确 质点带负电 且p点的电势低于q点 根据负电荷在电势越低的地方电势能越大 可知带电质点在p点的电势能比在q点的大 选项b错误 根据能量守恒定律 带电质点在运动过程中各点处的功能与电势能之和保持不变 选项c错误 由于相邻等势面之间的电势差相等 p点处的等势线较密 所以ep eq qep qeq 根据牛顿第二定律 带电质点在p点的加速度比在q点的加速度大 选项d错误 本题答案为a 答案 a 2012 广西柳铁一中月考 如下图所示 真空中m n处放置两等量异号电荷 a b c表示电场中的3条等势线 d点和e点位于等势线a上 f点位于等势线c上 df平行于mn 已知 一带正电的试探电荷从d点移动到f点时 试探电荷的电势能增加 则以下判断正确的是 a m点处放置的是正电荷b 若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点 则电场力先做正功 后做负功c d点的电势高于f点的电势d d点的场强与f点的场强完全相同 解析 根据题意 带正电的试探电荷在f点的电势能高于d点的电势能 又因为正电荷的电势能越高 代表这个点的电势越高 所以f点的电势高于d点的电势 选项c错误 因为f点的电势高于d点的电势 这说明c等势线上各点电势高于a等势线上各点电势 又因为顺着电场线方向电势越来越低 所以连接m n处两点的电场线由n指向m 故n点处放置的是正电荷 选项a错误 根据等量异种电荷周围电场线的分布情况 可知 d点的场强方向与f点的场强方向肯定不同 所以选项d错误 由于电场线由n指向m 所以正电荷在沿直线由d点移动到e点的过程中 电势能先减小后增大 即电场力先做正功 后做负功 或者根据电场力方向与运动方向间的夹角判断 选项b正确 答案 b 2 连接等势点 画出等势线 3 根据电场线与等势线垂直画出电场线 4 根据u ed及uab a b求所求点的电势 1 功能关系 1 若只有电场力做功 电势能与动能之和保持不变 2 若只有电场力和重力做功 电势能 重力势能 动能之和保持不变 3 除重力之外 其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化 4 所有力对物体所做的功 等于物体动能的变化 a 动能减少b 电势能增加c 动能和电势能之和减少d 重力势能和电势能之和增加 思路启迪 1 由轨迹判断电场力方向及油滴电性 2 由功能关系及能量守恒判断动能及电势能 重力势能的变化情况 尝试解答 该油滴从a点进入电场 根据其轨迹的弯曲趋势 结合力学质点做曲线运动的条件 可以判断电场力一定竖直向上 且电场力大于重力 所以油滴带负电荷 运动过程中合力向上做正功 根据动能定理 油滴动能增加 a错误 电场力做正功 电势能必然减少 b错误 该处能量守恒的形式表现为电势能 机械能 动能 重力势能 之和守恒 根据能量守恒定律 既然动能增加 则重力势能与电势能之和一定减少 d错误 油滴上升 重力势能增加 动能和电势能之和必然减少 所以本题正确选项是c 答案 c 2012 台州4月调考 如右图所示 一质量为m的塑料球形容器放在桌面上 它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧 弹簧直立地固定于容器内壁的底部 弹簧上端用绝缘体系住一个带正电q 质量也为m的小球 从加一个竖直向上的场强为e的匀强电场起 到容器对桌面压力减为零时为止 求 1 小球的电势能改变量 2 容器对桌面压力减为零时小球的速度大小 对应学生用书p119 物理思想建模 综合应用动力学和动能观点分析电场问题最近几年的高考命题 突出考查力 电两个主干知识的同时 电场性质与力学问题的综合考查的几率越来越高 特别是对电场力做功特点 动能定理 牛顿第二定律等力学问题考查分析 理解和应用能力 挖掘隐含信息能力 1 小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小 2 小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向 3 小滑块运动的总路程l路 a m点的电势比p点的电势高b 将负电荷由o点移动到p点 电场力做正功c m n两点间的电势差大于o m两点间的电势差d 在o点静止释放一带正电的粒子 该粒子将沿y轴做直线运动 易错分析 错解一 认为p点与m点的纵坐标相同则电势相同而漏选a项 错解二 认为om mn 则m n两点间的电势差等于o m两点间的电势差 或者知道沿omn方向场强减小 但不能由u ed利用微元法判断m n与o m间电势差的关系 错解三 认为在非匀强电场中 带电粒子是不能做直线运动的而漏选d项 正确解答 由于mp on 等势面垂直于电场线 故过m点的等势面在p点下方 m点的电势比p点的电势高 a项正确 负电荷所受电场力与电场强度方向相反 与op方向成大于90 的角 电场力做负功 b项错误 由于沿omn方向电场强度变小 由u ed可判断uom umn c项错误 在o点静止释放一带正电的粒子 粒子所受电场力始终沿y轴正方向 因此粒子沿y轴做直线运动 d正确 答案为ad 不明确常见的电场线和等势线的分布特点 对等量同种电荷和异种电荷在电场线上 中垂线上的场强及电势变化的规律不清楚 2012 河北摸底 电场中等势面如下图所示 下列关于该电场描述正确的是 a a点的电场强度比c点的小b 负电荷在a点电势能比c点电势能大c 电荷沿等势面ab移动过程中 电场力始终不做功d 正电荷由a移到c 电场力做负功 解析 根据等电势差处距离越近电场强度越大可知 a点的电场强度比c点的大 选项a错误 负电荷在a点电势能比c点电势能小 选项b错误 电荷沿等势面ab移动过程中 电场力始终不做功 选项c正确 正电荷由a移到c 电场力做正功 选项d错误 答案 c 易错点2 对匀强电场中场强与电势差的关系不明确 a b c两点的电势差ubc 3vb a点的电势低于b点的电势c 负电荷由c点移到a点的过程中 电势能增加d 该电场的场强为1v m 易错分析 错解一 对电场力做功的计算不规范 没有代入 号计算 导致错选a b项 错解二 对电场力做功与电势能的变化关系不明确 认为电场力对正电荷做功 正电荷电势能减少 对负电荷做功 负电荷电势能增加 从而错选c项 在匀强电场中 沿任意一条直线 这条直线不与等势面平行 的电势都均匀变化 电势差与长度成正比 且沿着电场线方向有u ed 对应学生用书p120 1 2012 福建卷 如右图所示 在点电荷q产生的电场中 将两个带正电的试探电荷q1 q2分别置于a b两点 虚线为等势线 取无穷远处为零电势点 若将q1 q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等 则下列说法正确的是 a a点电势大于b点电势b a b两点的电场强度相等c q1的电荷量小于q2的电荷量d q1在a点的电势能小于q2在b点的电势能 答案 c 3 2012 常州模拟 如右图所示 在粗糙的斜面上固定一点电荷q 在m点无初速度释放带有恒定电荷的小物块 小物块在q的电场中沿斜面运动到n点停下 则从m到n的过程中 下列说法正确的是 a 小物块所受的电场力减小b 小物块的电势能可能增加c m点的电势一定高于n点的电势d 小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 解析 小物体所受的摩擦阻力不变