2012届高考物理第一轮复习 电场（2）导学案

用心 爱心 专心 1 20122012 届高三物理一轮复习导学案届高三物理一轮复习导学案 七 电场 七 电场 2 2 课 题 电场能的性质电场能的性质 导学目标 1 理解电势能 电势差 电势 等势面的的概念 2 掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系 导入 一 电势差一 电势差 电势电势 电势能电势能 1 1 电势差 电势差 1 定义和定义式 电荷在电场中 由一点 A 移动到另一点 B 时 与 的比值 WAB q 叫做 A B 两点间的电势差 用 UAB表示 其定义式为 2 物理意义 AB 两点间的电势差在数值上等于 2 2 电势 电势 1 电势实质上是 的电势差 即电场中某点的电势 在数值上等于 零电势点 时电场力所做的功 2 电势的正负号的物理意义 电势也是标量 只有大小 而没有方向 其正号表示 负号表示 电势是相对的 3 电势与电势差的关系 UAB A B 如果 UAB 0 即 A B 则表示 如果 UAB 0 即 A B 则表示 注意 注意 沿着电场线方向 电势越来越 3 3 电势能 电势能 1 电势能 叫电势能 与电势相似 具有相对性 2 表达式 EA 即电荷在某点的电势能等于该点的电势与电荷的电荷量的乘 积 即电势能是由 和 两个方面共同决定的 3 场力做功与电势能的关系 电场力对电荷做正功 电荷的电势能 做功量 电势能的减小量 电场对电荷做负功 电荷的电势能 做功量 电 势能的增加量 二 等势面二 等势面 1 1 等势面 等势面 2 2 等势面的性质 等势面的性质 1 等势面上任意两点间的电势差为 在等势面上移动电荷 电场力 2 在等势面上移动电荷电场力不做功 说明电场力方向与电荷移动方向 即等 势面必定与电场线 3 沿着电场中的方向 电势 显然 电场线总是由 指向 4 等势面的疏密表示电场的 导研 例 1 如图 3 所示 虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等 势线及其电势的值 一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时 用心 爱心 专心 2 恰能沿图中的实线从 A 点飞到 C 点 则下列判断正确的是 A 粒子一定带负电 B 粒子在 A 点的电势能大于在 C 点的电势能 C A 点的场强大于 C 点的场强 D 粒子从 A 到 B 电场力所做的功大于从 B 到 C 点电场力所做的功 例 2 2008 2008 年深圳市高三年级第一次调研考试年深圳市高三年级第一次调研考试 如图为一匀强电场 某带电粒子从A点运 动到B点 在这一运动过程中克服重力做的功为 2 0J 电场力做的功为 1 5J 则下列说法 正确的是 A 粒子带负电 B 粒子在A点的电势能比在B点少 1 5J C 粒子在A点的动能比在B点多 0 5J D 粒子在A点的机械能比在B点少 1 5J 例 3 江苏省盐城市江苏省盐城市 20092009 届高三上学期第一次调研考试届高三上学期第一次调研考试 8 X 轴上有两点电荷Q1和Q2 Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示 从图中可看出 A Q1一定大于 Q2 B Q1和Q2一定是同种电荷 但不一定是正电荷 C 电势最低处 P 点的电场强度为 0 D Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点 例 4 宿迁市 宿迁市 0808 0909 学年高三年级第一次调研测试 学年高三年级第一次调研测试 研究表明 无限大的均匀带电平面在 周围空间会形成与平面垂直的匀强电场 现有两块无限大的均匀 绝缘带电平面 一块带正电 一块带负电 把它们正交放置如图 甲所示 单位面积所带电荷量的数值相等 图甲中直线 A1B1和 A2B2分别为带正电的平面和带负电的平面与纸面正交的交线 O 为两交线的交点 则图乙中能正确反映等势面分布情况的是 例 5 如图所示 两个固定的相同细环同轴放置 相距一 定的距 离 O1 O2分别为两环的圆心 O为O1 O2连线的中点 P在O的右侧 两环分别带有均匀分布的等量异种电荷 则 A 若取无穷远处电势为零 则O点电势也为零 B 在P点释放一带正电的粒子 则该粒子将在O1 O2间做往复运动 C 一带电的粒子沿轴线穿过两环 经O1 O2时加速度相同 v A B E Q1Q2P X O Q Q PO O1O2 用心 爱心 专心 3 D 一带正电的粒子从O1右侧沿轴线穿过两环 电势能一直增加 例 6 两个电荷量均为 Q的带电小球M N 均可视为点电荷 固定在如图所示的y坐标轴上 现有一个电荷量为 q 质量为m的小球 重力不计 可视为点电荷 以某一初速度从y轴 左边很远处沿x轴飞来 1 求小球运动到x轴上点A x 0 处受到的电场力F 2 若取无限远处电势为零 M N在x轴上任意点的电势可表示为 P 22 xd C 常数 C 0 要使小球能通过y轴右方B x 0 处 则初速度v0应满足什么条件 导练 1 0909 年全国卷年全国卷 18 如图所示 一电场的电场线分布关于 y 轴 沿竖直方向 对称 O M N 是 y 轴上的三个点 且 OM MN P 点在 y 轴的右侧 MP ON 则 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 点静止释放一正离子 该离子将沿 y 轴运动 2 0808 年高考海南卷物理 年高考海南卷物理 匀强电场中有a b c三点 在以它们为顶点的三角形中 a 30 c 90 电场方向与三角形所在平面平 行 已知a b和c点的电势分别为 2 3 V 2 3 V 和 2 V 该三角形的外接圆上最低 最高电势分别为 A 2 3 V 2 3 V B 0 V 4 V C 4 3 2 3 V 4 3 2 3 D 0 V 3V 3 0909 年江苏物理 年江苏物理 8 空间某一静电场的电势 在x轴上分布如图所示 x轴上两点B C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx ECx 下列说法中正确 的有 A EBx的大小大于ECx的大小 B EBx的方向沿x轴正方向 C 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D 负电荷沿x轴从B移到C的过程中 电场力先做正功 后做负功 a b c 30 v0 x B x 0 A x 0 O NM y q 0 d 0 d M 用心 爱心 专心 4 4 2010 2010 江苏物理江苏物理 5 5 空间有一沿 x 轴对称分布的电场 其电场强度 E 随 X 变化的图像 如图所示 下列说法正确的是 A O 点的电势最低 B X2点的电势最高 C X1和 X1两点的电势相等 D X1和 X3两点的电势相等 5 江苏省盐城 泰州联考 江苏省盐城 泰州联考 20102010 届高三学情调研 届高三学情调研 如图所示 空间有竖直向下的匀强电场 电场强度为E 在电场中P处由静止下落一质量为m 带电量 为q 的小球 可视为质点 在P的正下方h处有一水平弹 性绝 缘挡板S 挡板不影响电场的分布 小球每次与挡板相碰 后电 量减小到碰前的k倍 1k 而碰撞过程中小球的机械能 不损 失 即碰撞前后小球的速度大小不变 方向相反 设在匀强电 场中 挡板S处的电势为零 则下列说法正确的是 A 小球在初始位置P处的电势能为Eqh B 小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于h C 小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于Eqh D 小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于h 6 浙江省金华一中 浙江省金华一中 20102010 届高三届高三 1212 月联考 月联考 如图所示 Q1 Q2 为二个等量同种的正点电荷 在 Q1 Q2产生的电场中有 M N 和 O 三点 其中 M 和 O 在 Q1 Q2的连线上 O 为连线的中点 N 为 过 O 点的垂线上的一点 则下