ImageVerifierCode 换一换
格式:DOCX , 页数:7 ,大小:285.53KB ,
资源ID:195067      下载积分:20 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

加入VIP,更优惠
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.77wenku.com/d-195067.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录   微博登录 

下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(专题强化:电场能的性质 学案-2021年粤教版(新教材)物理必修第三册)为本站会员(花好****3)主动上传,七七文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知七七文库(发送邮件至373788568@qq.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

专题强化:电场能的性质 学案-2021年粤教版(新教材)物理必修第三册

1、 学习目标 1.学会用等分法确定等势线和电场方向.2.能利用动能定理、功能关系分析电场综合问题.3.理解 Ex、x 图像的意义,并会分析有关问题 一、用等分法确定等势线和电场线 1在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为 UEd,其中 d 为两点沿电场方向的距离 由公式 UEd 可以得到下面两个结论: 结论 1:匀强电场中的任一线段 AB 的中点 C 的电势 CAB 2 ,如图 1 甲所示 图 1 结论 2: 匀强电场中若两线段 ABCD, 且 ABCD, 则 UABUCD(或 ABCD), 同理有 UACUBD, 如图乙所示 2确定电场方向的方法 先由等分法确定电势相等的点,画出等势线,然后根

2、据电场线与等势面垂直画出电场线,且电场线的方向 由电势高的等势面指向电势低的等势面 如图 2 所示,在平面直角坐标系中,有一个方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点 O 处的 电势为 0,点 A 处的电势为 6 V,点 B 处的电势为 3 V,则电场强度的大小为( ) 图 2 A200 V/m B200 3 V/m C100 V/m D100 3 V/m 答案 A 解析 在匀强电场中,沿某一方向电势均匀降低或升高,故 OA 的中点 C 的电势 C3 V(如图所示),因此 B、C 在同一等势面上O 点到 BC 的距离 d OC sin ,而 sin OB OB 2 OC2 1 2,所以 d

3、1 2 OC 1.510 2 m匀强电场的电场强度 EU d 3 1.510 2 V/m200 V/m,故选项 A 正确 二、电场中的功能关系 1合外力做功等于物体动能的变化量,即 W合Ek,这里的 W合指合外力做的功 2电场力做功决定带电体电势能的变化量,即 WABEpAEpBEp.这与重力做功和重力势能变化之间 的关系类似 3 只有电场力做功时, 带电体电势能与机械能的总量不变, 即 Ep1E机1Ep2E机2.这与只有重力做功时, 物体的机械能守恒类似 (多选)在光滑的绝缘水平面上, 有一个正方形 abcd, 顶点 a、 c 分别固定一个正点电荷, 电荷量相等, 如图 3 所示若将一个带负

4、电的粒子置于 b 点由静止自由释放,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( ) 图 3 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保持不变 D电势能先减小,后增大 答案 CD 解析 a、c 两点固定相同的正点电荷,则 bd 为等量正点电荷连线的中垂线,由电场线分布情况可知带电粒 子不可能做匀加速或匀减速运动,故 A 错误;等量正点电荷连线的中垂线的中点电势最高,带负电的粒子 从 b 点运动到 d 点的过程中,先从低电势到高电势,再从高电势到低电势,故 B 错误;带负电粒子从 b 点 运动到 d 点的过程中电场

5、力先做正功后做负功, 因此电势能先减小, 后增大, 故 D 正确; 只有电场力做功, 电势能与机械能之和保持不变,故 C 正确 如图 4 所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆 AC 与半径为 R 的圆周交于 B、C 两点,在圆心处有一 固定的正点电荷,B 点为 AC 的中点,C 点位于圆周的最低点现有一质量为 m、电荷量为q、套在杆上 的带负电小球(可视为质点)从 A 点由静止开始沿杆下滑已知重力加速度为 g,A 点距过 C 点的水平面的竖 直高度为 3R,小球滑到 B 点时的速度大小为 2 gR.求: 图 4 (1)小球滑到 C 点时的速度大小; (2)若以 C 点为电势零点,试确定 A 点的电

6、势 答案 (1) 7gR (2)mgR 2q 解析 (1)因为 B、C 两点电势相等,故小球从 B 到 C 运动的过程中电场力做的功为零 由几何关系可得 BC 的竖直高度 hBC3R 2 根据动能定理有 mg 3R 2 mvC 2 2 mvB 2 2 解得 vC 7gR. (2)小球从 A 到 C,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有 mg 3RW电mvC 2 2 ,又根据电场力做功与电 势能的关系:W电EpAEpCqA(qC) 又因为 C0,可得 AmgR 2q . 针对训练 (2020 安庆市期末)如图 5 所示,在竖直平面 xOy 内,固定一半径为 R 的光滑绝缘的圆形轨道, 圆心在

7、O 点,第四象限(含 x、y 轴)内有水平向右的匀强电场,一质量为 m,带电荷量为q 的小球,从图 中 A 点静止释放,沿圆弧内侧轨道运动,第一次恰能通过圆弧轨道的最高点,已知重力加速度为 g,则匀强 电场的电场强度大小为( ) 图 5 A.mg q B.3mg 2q C.2mg q D.5mg 2q 答案 B 解析 小球恰好通过最高点,则有:mgmv 2 R, 解得小球在最高点的速度大小为:v gR, 小球从 A 点到最高点的过程中,根据动能定理可得:EqRmgR1 2mv 2, 解得 E3mg 2q ,故 B 正确 三、x 图像和 Ex 图像 命题角度 1 x 图像 从 x 图像上可直接看

8、出电势随位置的变化, 可间接求出场强 E 随 x 的变化情况:x 图像切线斜率的绝 对值 k| x| U d|,表示 E 的大小,场强 E 的方向为电势降低的方向 (2020 厦门六中期中)如图 6 所示为某电场中 x 轴上电势 随 x 变化的图像,一个带电粒子仅受电场 力作用在 x0 处由静止释放沿 x 轴正向运动,且以一定的速度通过 xx2处,则下列说法正确的是( ) 图 6 Ax1和 x2处的电场强度均为零 Bx1和 x2之间的场强方向不变 C粒子从 x0 到 xx2过程中,电势能先增大后减小 D粒子从 x0 到 xx2过程中,加速度先减小后增大 答案 D 解析 x 图像的切线斜率越大,

9、则场强越大,A 项错误;由切线斜率的正负可知,x1和 x2之间的场强方 向先沿 x 轴正方向后沿 x 轴负方向,B 项错误;粒子在 x0 处由静止沿 x 轴正向运动,表明粒子运动方向 先与电场力方向同向,后与电场力反向,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,C 项错误;由 图线的切线斜率可知,从 x0 到 xx2过程中电场强度先减小后增大,因此粒子的加速度先减小后增大,D 项正确 命题角度 2 Ex 图像 (多选)(2019 启东中学高二质检)如图 7 甲所示,真空中有一半径为 R、电荷量为Q 的均匀带电球 体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立 x 轴理论分析表明,x 轴上各点的场强随

10、x 变化的关系如图乙所 示,则( ) 图 7 Ac 点处的场强和 a 点处的场强大小相等、方向相同 B球内部的电场为匀强电场 Ca、c 两点处的电势相等 D假设将一个带正电的试探电荷沿 x 轴移动,则从 a 点处移动到 c 点处的过程中,电场力一直做正功 答案 AD 解析 根据题图乙可知 c 点处场强和 a 点处场强大小相等、方向相同,球内部的电场为非匀强电场,选项 A 正确,选项 B 错误;由题图甲可知,电场线的方向一定是从圆心指向无穷远处,沿电场线方向电势逐渐降 低,所以 a 点的电势大于 c 点的电势,选项 C 错误;假设将一个带正电的试探电荷沿 x 轴移动,电场力与 运动方向相同,电场

11、力一直做正功,选项 D 正确 1Ex 图像中 E 的正负反映 E 的方向,E 为正表示与电场方向相同 2E 的数值反映电场强度的大小,由此可以确定电场的强弱分布 3Ex 图线与 x 轴所围的面积表示“两点之间的电势差 U”,电势差的正负由沿场强方向电势降低判断 1.(电场方向的确定)下列图中,a、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,下列图中电场强度的方向表示正确的是( ) 答案 D 解析 直线 ab 的中点的电势为 6 V,与 c 点电势相等电场的方向由电势高处指向电势低处,故 D 正确 2 (Ex 图像)(多选)静电场在 x

12、 轴上的电场强度 E 随 x 的变化关系如图 8 所示, x 轴正方向为电场强度正方 向,带正电的点电荷沿 x 轴运动,则点电荷( ) 图 8 A在 x2和 x4处电势能相等 B由 x1运动到 x3的过程中电势能增大 C由 x1运动到 x4的过程中电场力先增大后减小 D由 x1运动到 x4的过程中电场力先减小后增大 答案 BC 解析 由题图可知,x1到 x4电场强度先变大,再变小,则点电荷受到的电场力先增大后减小,故 C 正确, D 错误;由 x1到 x3及由 x2到 x4过程中,电场力做负功,电势能增大,故 A 错误,B 正确 3(x 图像)(多选)(2020 夏津一中期末)两点电荷 q1、

13、q2固定在 x 轴上,在x 轴上每一点的电势随 x 变化 的关系图像如图 9 所示,其中 xx0处的电势为零,xx1处的电势最低,下列说法正确的是( ) 图 9 Axx0处的电场强度为零 Bxx1处的电场强度为零 Cq1带正电,q2带负电 Dq1的电荷量比 q2的大 答案 BD 解析 x 图像切线斜率表示电场强度,故 xx0处电场强度不为零,xx1处电场强度 E1为零,故选项 A 错误,B 正确;由于在 x0处电势为零,同时左侧电势为正值,可知 q1带负电,q2带正电,E10,则 q1的 电荷量比 q2的大,故选项 C 错误,D 正确 4.(电场综合问题)如图 10 所示,光滑绝缘细杆竖直放置

14、,它与以正点电荷 Q 为圆心的某圆交于 B、C 两点, 质量为 m、带电荷量为q 的有孔小球从杆上 A 点无初速度下滑,已知 qQ,ABh,小球滑到 B 点时的 速度大小为 3gh.求: 图 10 (1)小球由 A 到 C 的过程中电场力做的功; (2)A、C 两点间的电势差 答案 (1)1 2mgh (2) mgh 2q 解析 (1)因为杆是光滑的,所以小球从 A 到 B 过程中只有两个力做功:电场力做功 W 和重力做功 mgh,由 动能定理得:Wmgh1 2mvB 2 代入已知条件 vB 3gh得电场力做功 W1 2m 3ghmgh 1 2mgh (2)因 Q 为点电荷,则 B、C 在同一等势面上,由 B 到 C 电场力做功为 0,所以由 A 到 C 电场力做功 WAC W01 2mgh,则 UAC WAC q mgh 2q .