人教版物理2012步步高大一轮复习讲义课件练习选修31第6章静电场2节

1、1电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，只与 有关(2)计算方法WqEd，只适用于 ，其中d为沿 方向的位移WAB ，适用于任何形式的电场初、末位置匀强电场电场线qUAB第二节 电场能的性质的描述2电势能(1)相对性：电荷在某点具有的电势能，等于电场力把它从该点移动到 位置时所做的功，即电势能是相对的通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于 ，即WAB .零电势能电势能的减少量EpAEpB1如图621所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场

2、方向成60角，一个电荷量为q4108 C的正电荷从a移到b，电场力做功W11.2107 J求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2.【答案】(1)60 V/m(2)1.44107 J1电势(1)定义式： .(2)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比 高(或低)(3)相对性：电势具有 ，同一点的电势因 的选取的不同而不同2等势面的特点(1)等势面一定与电场线 ，即跟场强的方向 .(2)在 上移动电荷时电场力不做功(3)电场线总是从 的等势面指向 的等势面(4)等差等势面越密的地方电场强度 ，反之 .电势零点电势零点垂直相对性垂直等势面电势高电势

3、低越大越小2a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()【解析】由题意可知：直线ab的中点的电势为6 V，与c点等势，故应按D图进行求解，电场的方向则由电势高处指向电势低处，D图判断正确【答案】DAB电场本身的性质 无关3(2011安丰检测)有一带电量q3106 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6104 J，从B 点移到C点电场力做功9104 J.(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)若以B点为零势点，则A、C两点的电势各为多少？该电荷在A、C两点的电势能各为多少？【答案

4、】(1)200 V300 V100 V(2)200 V300 V6104 J9104 J(2011锦屏检测)如图622所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c点为ab的中点a、b电势分别为a5 V、b3 V，下列叙述正确的是A该电场在c点处的电势一定为4 VB. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a 【自主解答】只有一条电场线，此处并不一定是匀强电场，故A、B错误，由电势高低情况可知电场线方向为a指向b，故正电荷所受的电场力方向由c指向b，正电荷由c点移到b点电场力做正功，电势能减少，故D错

5、误、C正确【答案】C1电场力做功的计算方法(1)由公式WFlcos 计算，此公式只适用于匀强电场可变形为WqEd(dlcos )，式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移(2)由公式WqU计算时有两种方法：三个量都取绝对值，先计算出功的数值，然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功代入符号，将公式写成WABqUAB，特别是在比较A、B两点电势高低时更为方便：先计算UABWAB/q，若UAB0，即AB0，则AB；若UAB0，即AB0，则AB.(3)由动能定理计算：W电场力W其他力Ek.(4)由电势能变化计算：WEp.2电场中的功能关系(1)若只有电场力

6、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 (2010郑州模拟)如图623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(2010赣州模拟)如图624所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间

7、的电势差相等有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于()A16 eVB14 eVC6 eVD4 eV【解析】由动能定理可知，小球由a到b的过程中，动能减少20 eV2 eV18 eV，故电场力做功Wab18 eV，小球电势能增加量Epab18 eV，选C点为零电势点，则a点电势能Epa12 eV，又因小球重力不计，只有电场力做功，故小球运动过程中，电势能与动能的和不变，由EpaEka12 eV20 eV8 eV可知，当小球电

8、势能为6 eV时，它的动能为14 eV，B正确【答案】B1(2010安徽高考)如图625所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m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.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()AUOP10sin (V) BUOP10sin (V)CUOP10cos (V) DUOP10cos (V)【解析】根据“沿电场线方向，电势降低”可知，OP，UOP0；根据匀强电场中电势差和场强的关系UEd可知，UOPERsin 10sin (V)，选项A正确【答案】A2(2010山东高考)某电场的电场线

9、分布如图626所示，以下说法正确的是()Ac点场强大于b点场强B. a点电势高于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，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减小【解析】c点处的电场线比b点处的稀疏，因而b点的场强较大，选项A错误；沿电场线的方向电势降低，a点的电势较高，选项B正确；试探电荷受到方向变化的电场力作用，不可能沿电场线运动，选项C错误；在d点放Q后，a点的电势仍高于b点，试探电荷在a点的电势能较大，选项D正确【答案】BD3(2010江苏高考)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627所示下列说法中正确的是()

10、AO点的电势最低Bx2点的电势最高Cx1和x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等【解析】电势高低与场强大小无必然联系O点场强为0，电势不一定最低，A错x2点是场强正向最大的位置，电势不是最高，B错将电荷从x1移到x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，C对D错【答案】C4(2010天津高考)在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A. b点的电场强度一定比a点大B电场线方向一定从b指向aC. b点的电势一定比a点高D该电荷的动能一定减小【解析】电场力做负功，该电荷电势能增加正电荷在电势高处电势能较大，C正确电场力做负功同时

11、电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负由动能定理可知，动能不一定减小，D错电势高低与场强大小无必然联系，A错b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B错【答案】C1(2010南京模拟)在如图6220所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是()A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中匀强电场中的a、b两点【解析】甲图和丙图中a、b两点的电势相同，电场强度大小相等，但方向不同，A、C选项错误；丁图中a、b两点的电场强度相同，电势大小不

12、等，D选项错误；乙图中a、b两点的电势和电场强度都相同，B选项正确【答案】B2有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图6221所示中的图线则下列说法正确的是()A正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是B负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是C负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是D负电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是【解析】从图中不难看出分匀强电场和非匀强电场，点电

13、荷在匀强电场中由动能定理得EkqEx，即点电荷动能与其位移成正比，图线如所示，结合点电荷受力与场强方向故A、B正确；在非匀强电场中，由于场强E的变化，使得点电荷动能与其位移不再成正比，由图线可知点电荷动能随位移的增大而增大，并且变化得越来越快，即场强E越来越大，因此C正确，D错误【答案】ABC3(2010镇江模拟)如图6223所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是()Aq的电势能逐渐减小Bq的电势能逐渐增大Cq的电势能先增大后减小Dq

14、的电势能先减小后增大【解析】负电荷从A到B的过程中，电场力一直做负功，电势能增大，所以A、C、D均错，B对【答案】B4(2010苏州模拟)如图6224所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则()图6224 AM点的电势比P点的电势高B. OM间的电势差小于NO间的电势差C一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能D将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功【解析】过M、P、Q、N、O各点做出等势面，由沿电场线电势降低可知， NOQPM，因ON间电场强度较大，故UOMUNO，A错误，B正确；由WMPUMP(q)0，故D正确；由WOQUOQ