电场力做功的计算

1、题型一电场力做功的计算例1如图所示，在场强为 E的水平匀强电场中，一根长为L的绝缘杆，两端分别固定着带有电量+q和-q的小球（大小不计），现在让绝缘杆绕中心点 0逆时针转动a角，则转动中带点小球克服电场力做功为拓展1在直角三角形ABC 中，C = 30°,D为斜边AC的中点，在顶点A处有一点电荷+ Q,试探电荷q由B移至C电场力做功 W1 ,由B移至D电场力做功W2，由D移至C电场力做功 W3.关于W1、W2、W3的关系正确的是（AW1 = W2 + W3B.W1 = W2C.W1 = W3D.W2 = W1 + W3题型二 电场力做功与电势能的关系例1将带电量为6*10A-6C的负

2、电荷从电场中的 A点移到B点，克服电场力做了 3*10A-5C的功，再从B移到C,电场 力做了 1*10A-8C的功。电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少 ？子，a,b的运动轨迹如图中的虚线所示,A . a 一定带正电，b 一定带负电C. a的电势能减小，b的电势能增加拓展1如图所示，在真空中有两个等量的正电荷 q1、q2,分别固定于 A、B两点，DC为A、B 连线的中垂线，现将一正电荷q3由C点沿CD移至无穷远的过程中，下列结论中正

3、确的是（ ） q的电势能逐渐减小B q的电势能逐渐增大C. q3受到的电场力逐渐减小D.q受到的电场力先增大后减小例2如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒a,b仅受电场力作用，则下列说法正确的是（）B .电场力对a做正功，对b做负功D . A的加速度将减小，b的加速度将增大拓展 1实线是3 一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）带电粒子在a、b两点的电势何处较大B .带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D

4、.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大剖析与电场力做功和电势能变化相关的两类问题例1如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若 电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是：（）电荷从a到b,运动的加速度变小B.电荷从a到b，运动的加速度增大C.电荷在b处的电势能大D.电荷在b处的速度小例2 一带电油滴在匀强电场 E中的运动轨迹如图中虚线表示，电场方向竖直向下， 若不计空气阻力，则此带电油滴从运动到的过程中，能量变化情况为（）A .动能减少C.动能和电势能之和减少B .电势能增加D 重力势能和电势能之和增加动向一考查电场力做功和动能定理的综合应用例1在竖直向下，

5、场强为 E的匀强电场中，长为I的绝缘轻杆可绕固定轴 0在竖直面内无摩擦转动，两个小球 A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为 ml和m2 （ ml v m2）, A带负电，电量为q1, B带正电, 电量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功在竖直位置处两球的总动能为动向二 综合考查电场力做功与电势能的变化例1带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（）A 粒子在M点的速率最大B 粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加例2在

6、一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块由静止释放后, 两个物块向相反方向运动，并最终停止.在物块的运动过程中，下列表述正确的是（ 两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功M和N是轨迹上的C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力例3粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 0点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达 N点时速度为零，然后下滑回到 M点，此时速度为 V2 （V2 v V1 ）.若小 物体电荷量保持不变， OM=ON，则（）A小物体上升的最大高度为2 2V1V2/4gB.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C. 从M

7、到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D. 从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小题型一 对电势的理解例1某静电场的电场线分布如图所示，P、Q为电场中的两点。则下列说法正确的是 （A.P点电势一定高于 Q点电势B . P点场强一定小于 Q点场强C.负电荷在P点的电势能大于在 Q点的电势能D 若将一试探电荷+q由P点释放，它将沿电场线运动到Q点拓展1下列说法正确的是（）A. 电荷放在电势高的地方，电势能就大B. 无论正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大C. 正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有电势能D. 电场强度为零的点，电势能一定为零题型

8、二例1如图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）.一带电粒子射入此静电场中后，依at bt ct dfe轨迹运动.已知电势UK v UL v UM .下列说法中正确的是（）A. 粒子带负电B.粒子在be段做减速运动C.粒子在b点与d点的速率相等D.粒子在e点时电势能最小拓展1在点电荷+Q形成的电场中有一个带正电的粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，则（）（p cpcp cpA. 等势面电势A< B,粒子动能 Eka>EkbB.等势面电势A> B，粒子动能 Eka>Ekbcp cpcp cpC.等势面电势A> B,

9、粒子动能 Eka>EkbD.等势面电势A< B，粒子动能 Eka<Ekb剖析两个等量点电荷形成的电场的电势分布特点例1如图所示，在矩形 ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的异种电荷.E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且 MP=QN .在图中，电场强度相同、电势相等的两点是（ ）A.E 和 FB.P 和 QC. A 和 BD.C 和 D例2有两个电量相等的正点电荷，它们连线的中点是 O,C.D是中垂线上的两点，则C.D两点的场强和电势的大小关系为Ed定大于Ec,d 一定大于cB.Ed不一定大于 Ec, d 一定大于cC.

10、Ed 一定大于Ec, d不一定大于cD.Ed不一定大于Ec/ d不一定大于'动向一 考查对电势和等势面的基本理解1关于静电场，下列说法正确的是（A.电势等于零的物体一定不带电C.同一电场线上的各点，电势一定相等）B. 电场强度为零的点，电势一定为零D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加（p cp例2三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为a、 b,则( )cp cpA. Ea> Eb,a> bcp cpB. Eav Eb,avbcp cpC. Ea> Eb, av bcp cpD . Eav Eb,a>b

11、例3空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示.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x3两点的电势相等例4两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图（）动向二考查电场中电势和功能关系的综合应用例1 一粒子从A点射入电场，从 B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示， 图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力下列说法正确的有（）粒子带负电荷B.粒子的加速度先不变后变小C.粒子的速度不断增大D.粒子的电势能先减小后增大2某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（）A

12、.c点场强大于b点场强B.a点电势小于b点电势C. 若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D. 若在d点再固定一点电荷-Q,然后将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电势能减小题型一应用U=Ec进行定性分析例1如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为 EA、EB、EC，电势分别为©A、QB、旗，AB、BC间的电势差分别为 UAB、UBC，则下列关系中正确的是（©Av ©Bv ©CB . ECv EB v EAC. UAB v UBCD. UAB=UBC拓展1如图所示，实线为某一电场的电场线，虚线为

13、该电场的等势面,a=50V,c=20V.则a,c连线的中点B的电势为（）A .等于35V B .高于35V C.低于35V D .等于15V题型二 带电粒子在电场中的偏转例1 一束电子流经U=5000V的加速电压后，在距两极板等距离外垂直进入平行板间的匀强电场，若两板间距d=1.0cm,板长l=5.0cm。那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压?拓展1两块板长均为L的平行金属板正对放置，相距d,极板间电势差为 U,为匀强电场，一个a粒子从正极板边缘以某一 初速度垂直于电场方向射入两级板之间，到达负极板时恰好落在板极中心， 已知质子电荷量为 e,质子和中子的质量均视为m，忽视

14、重力和空气阻力的影响；求（1）两极板间的场强大小（2）a粒子的初速度 v0求静电场中“电势”的技巧CD例1 A，B，C为匀强电场中的三个点，已知这三点的电势分别为a=4V, b=-1V， c=2V且电场方向与 ABC所在平面平行，试在图中画出电势为 2V的等势面及一条电场线。IU5例2 A、B两板相距30cm，电源电压为60V，若B板接地，A板的电势为多大？若 C点离A板10cm，则C点电势多 大？揭秘新咼考动向一考查电场强度和电势差的关系例1在xOy平面内有一个以O为圆心，半径R=0.1m的圆,P为圆周上的一点,O，P两点连线与x轴正方向的夹角为0O若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小

15、E=100V/m，则O、P两点的电势差可表示为（）A.UOp=-10sin 0(VB.U)p=10sin 0(V)C.Ubp二 10cos 0(VD.U)p=10cos 0(V)动向二考查电场强度、电势差、电场力做功和电势能的综合应用例1如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线,*I1 to'11丿1 1x mpma、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是（b点场强大于d点场强B. b点场强小于d点场强C. a、b两点的电势差等于 b、c两点间的电势差D .试探电荷+q在a点的电势能小于

16、在 c点的电势能)动向三 考查示波管的工作原理1/阳a为示逊誓的原理图.如果在电极¥刃2何所加的电n国挂罔"艇爭的加沐变化.在电WXX'2何忻抓的电仏按图u）所不的规惮匪化，呦在裁光屛匕会百到的用出述O动向四 考查带电粒子在电场中的运动例2如图所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在tO时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向 B板运动，并最终打在 A板上.则tO可能属于的时间段是（）Uo0-匕441 ,_S2_r tA、O<to<T 3T:<t o< 匚 n3T

17、-<to<9TD 、T<to<题型一 对电容器和电容的理解例1 一个电容器，当所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U如果所带电荷量增大为2Q,则（）电容器电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B. 电容器电容减小为原来的1/2,两极板间的电势差保持不变C. 电容器电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D. 电容器电容保持不变，两极板间电势差减小为原来的1/2拓展1关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A.电容器所带的电荷越多，电容就越大B .电容器两极板间的电压越高，电容就越大C. 电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍D .电容是描述电容器容纳电荷本领的物

18、理量题型二 平行板电容器的动态变化问题分析例1如图所示，先接通 S使电容器充电，然后断开 S.当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U，电容器两极板间场强 E的变化情况是（）Q变小，C不变，U不变，E变小B . Q变小，C变小，U不变，E不变C. Q不变，C变小，U变大，E不变D . Q不变，C变小，U变小，E变小拓展1 一平行板电容器充电后与电源断开如图所示，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，以U表示两级板间的电压、E表示极板间的场强、Ep表示电荷在P点的电势能，并令负极板保持不动，而将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）U减小，E不变B.E变大

19、，Ep不变 C.U增大，Ep不变D.U不变，Ep不变例1板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为 U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷2量变为2Q,板间距离为龙d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2,下列说法正确的是（）U2=U1，E2=E1B. U2=2U1，E2=4E1 C. U2=U1，E2=2E1D. U2=2U1，E2=2E1d、极板面积为S,电容为C,其中是常量对此电容器充电后断开电源当增）B .电场强度不变，电势差不变D .电场强度较小，电势差减小例2 一平行板电容器两极板间距为 加两板间距时，电容器极板间（S,极板间的距离为A.电场强度

20、不变，电势差变大 C .电场强度减小，电势差不变 动向二 考查平行板电容器与静电计 例1用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示设两极板正对面积为 静电计指针偏角为0.实验中，极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是（）A.保持S不变，增大d，则0变小 B .保持S不变，增大d,则0变大 C.保持d不变，减小S,则0变大 D 保持d不变，减小S,则0变小动向三 考查电容器的实际应用问题某电容式话筒的原理示意图如图所示， 筒说话时，P振动而Q可视为不动在 P、Q购车的电容器的电容增大 C. M点的电势比N点的低 例2平行板电容器与电动势为E为电源，R为电阻，薄片P、Q间距增大过程

21、中（B. P上电荷量保持不变D. M点的电势比NP和Q为两金属基板对着话）点的高容器的P点且恰好处于平衡状态（ A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 C.带电油滴的电势能将减少E的直流电源（内阻不记）连接，下极板接地，一带电油滴位于电P在两极板中间），现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则 B.P点的电势能将降低D.若电容器的电容减小，则极板的带电量将增大10.质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5 x 10匕的小滑块（可视为质点）放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端，木板放 在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为卩=0.2，木板长L=1.5 m,开始时两者都处于静止状态

22、，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0x 104n/C的匀强电场，如图所示.取g=10m/s2，试求：（1）用水平力F。拉小滑块，要使小滑块与木板以相同的速度一起运动，力F。应满足什么条件？（2）用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F应为多大？（3）按第 问的力F作用，在小滑块刚刚从木板右端滑出时，系统的内能增加了多少？（设m与M之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等，滑块在运动中带电量不变）mmF fMr 112E1r1Aa=Bb=-,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能 吕从a点出发，沿AB直线向b4运动，其中小滑块第一次经过0点时的动能为初动能的 n倍(n>1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在0点，求：EoA a 0 b B(1) 小滑块与水平面间的动摩擦因数卩.(2) Ob两点间的电势差 U°b.(3) 小滑块运动的总路程 S.12.如图所示，一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入，木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板 运动到B端恰好相对静止.若将匀强电场的方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入，