单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,新课标资源网,老师都说好,!,第,3,节,电场的能的性质,考点,1,：等势面与电场线的综合应用,【,例,1】(2011,江苏,),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,631,所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力下列说法正确的有,(,),A,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,图,631,切入点：,等势面与电场线,(,电场强度,),的关系,【,解析,】,由于粒子做曲线运动，电场力与等势面垂直，且电场力,(,合外力,),在曲线弧内侧，可知其带负电，做减速运动，电场力做负功，电势能增大,答案：,AB,点评：,对于电场线与等势面的应用这类问题，核心是要明确概念的物理内涵，如电场线,(,等势面,),的疏密反映了场强的大小等，重点是要理解并熟记几种典型的电场的电场线与等势面的分布,(,即线谱,),考点,2,：匀强电场中电势差与电场强度的关系,【,例,2】(2010,安徽,),如图,632,所示，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,.,若空间存在沿,y,轴负方向的匀强电场，场强大小,E,=100V/m,，则,O,、,P,两点的电势差可表示为,(,),A,U,OP,=-10sin,(V),B,U,OP,=10sin,(V),C,U,OP,=-10cos,(V),D,U,OP,=10cos,(V),图,632,切入点：,电势差与电场强度的关系,【,解析,】,在匀强电场中，两点间的电势差,U,=,Ed,，而,d,是沿场强方向上的距离，所以,d,OP,=-,R,sin,，故：,U,OP,=100,(-0.1,sin,)=-10sin,(V),，选项,A,正确,答案：,A,点评：,在匀强电场中，沿任意一条直线方向，电势的降落都是均匀的换一句话说，在同一条直线上任意等距的两点之间的电势差都相等依据这一规律可以很方便地寻找等势点，确定等势面,题型一：图象问题,【,例,3】(2010,江苏卷,),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,633,所示下列说法正确的是,(,),A,O,点的电势最低,B,x,2,点的电势最高,C,x,1,和,-,x,1,两点的电势相等,D,x,1,和,x,3,两点的电势相等,图,633,【,解析,】,可画出电场线，如下：,沿电场线电势降落,(,最快,),，所以,O,点电势可能最高，也可能最低，,A,、,B,错误；根据,U,=,Ed,，电场强度是变量，,U,可用图象面积表示，所以,C,正确；,x,1,、,x,3,两点电场强度大小相等，电势不相等，,D,错误,答案：,C,点评：,对于图象类问题，关键是理解图象的物理意义，挖掘图象的物理内涵例如，电场强度,E,随,x,变化的图象反映了,x,轴上任意一点电场强度的大小和方向其中,E,的绝对值反映了电场强度的大小，,E,的正负反映了电场强度的方向；电势随,x,变化的图象反映了,x,轴上任意一点电势的大小包括电势的正负也是反映电势的大小,(,电势没有方向,),，图象上某一点的切线的斜率则反映了该点电场强度的大小和方向,题型二：电场力做功与带电体的能量问题,【,例,4】,如图,634,所示，固定于同一条竖直线上的,A,、,B,是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为,Q,，其中,A,带正电，,B,带负电，,DC,是它们连线的垂直平分线，,A,、,B,、,C,三点构成一边长为,d,的等边三角形，另有一个带电小球,E,，质量为,m,，电荷量为,+,q,(,可视为质点,),，被长为,L,的绝缘轻质细线悬挂于,O,点，,O,点在,C,点的正上方，现把小球,E,拉起到,M,点，使细线水平绷直且与,A,、,B,、,C,处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球向下做圆周运动到最,低点,C,时，速度为,v,，已知静电力恒量为,k,，若取,D,点的电势为零，求：,(1),在,A,、,B,所形成的电场中，,M,点的电势,(2),绝缘细线在,C,点所受到的拉力,F,T,.,图,634,点评：,电场力做功的特点是与路径无关，公式,W,=,qU,对任何电场都适用带电体在电场中的能量主要包括动能、重力势能和电势能要明确各类能量变化的决定因素：动能的变化由外力做的总功决定；重力势能的变化由重力做功决定；电势能的变化由电场力做功决定在只有电场力做功的情况下，带电体的动能与电势能相互转化，动能与电势能的总量守恒,1.(2011,山东,),如图,635,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，,a,、,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,(),A,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,点的电势能小于在,c,点的电势能,图,635,BC,【,解析,】,由等量异种点电荷电场线分布规律可知,d,点场强比,b,点的场强大，,A,错,B,对；由对称性可知,a,、,b,两点电势差等于,b,、,c,两点间电势差，所以,C,对；,a,点电势高于,c,点电势，正电荷由高电势向低电势运动，电场力做正功，电势能减少，所以,D,错,2.(2010,山东,),某电场的电场线分布如图,636,所示，以下说法正确的是,(),A,c,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,图,636,BD,【,解析,】,根据电场线的疏密和方向可判断，,A,错，选项,B,正确；若将一试探电荷,+,q,由,a,点释放，由力与运动的关系可知，它的运动轨迹不会与电场线重合，选项,C,错；将试探电荷,+,q,由,a,移至,b,的过程中，原电场对试探电荷的作用力与在,d,点固定的点电荷,-,Q,对试探电荷的作用力均做正功，试探电荷的电势能减小，,D,正确,3.(2011,上海黄浦二模,),如图,637,所示，虚线,a,、,b,、,c,代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即,U,ab,=,U,bc,，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，,M,、,N,是这条轨迹上的两点，据此可知,(),A,三个等势面中的，,a,的电势最高,B,带电质点在,M,点具有的电,势能比在,N,点具有的电势能大,C,带电质点通过,M,点时的动能比通过,N,点时大,D,带电质点通过,M,点时的加速度比通过,N,点时大,图,637,ABD,4.(2011,上海崇明二模,),在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形,abcd,，顶点,a,、,c,处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图,638,所示若将一个带负电的粒子置于,b,点，自由释放，粒子将沿着对角线,bd,往复运动粒子从,b,点运动到,d,点的过程中,(D),A,先做匀加速运动，后做匀减速运动,B,先从高电势到低电势，后从低电势到高电势,C,电势能与机械能之和先增大，后减小,D,电势能先减小，后增大,图,638,5.,如图,639,所示，,MN,为水平放置的金属板，板中央有一个小孔,O,，板下存在竖直向上的匀强电场，电场强度为,E,.,AB,是一根长为,l,、质量为,m,的均匀带正电的绝缘细杆现将杆下端置于,O,处，然后将杆由静止释放，杆运动过程中始终保持竖直，电场,E,不会影响细杆的电荷分布当杆下落时速度达到最大，求：,(1),细杆带电荷量；,(2),杆下落的最大速度；,(3),若杆没有全部进入电场时速度,减小为零，求此时杆下落的位移,图,639,