【金识源】2015年沪科版物理课件(选修3-1)第2章《习题课课件：电场能的性质的应用分析.ppt

* * 第2章 电场与示波器 学案5 习题课：电场能的性质的应用 1 2 3 学案5 习题课：电场能的性质的应用 进一步掌握电势、电势差、电势能的概念. 进一步掌握电场力做功与电势能、电势差的关系，并会进行有关计算. 进一步增强运用力学规律处理电场问题的能力. 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 例1 为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对电荷施加一恒力F，如图所示．若AB＝0.4 m，α＝37°，q＝－3×10－7 C，F＝1.5×10－4 N，A点电势φA＝100 V．(不计重力) (1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值． (2)q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？ 二力平衡 F电 E与F电反向 E 等势面⊥电场线 100V -60V 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 例2 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受电场力的作用，则粒子在电场中 (　　) A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小 F电⊥0 V的等势面向上，粒子做曲线运动，电场力先做正功后做负功，电势能先变小后变大. C 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是 (　 　) A．粒子必定带正电荷 B．由于M点没有电场线，粒子在M点不 受电场力的作用 C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D．粒子在M点的动能小于在N点的动能 F v F与E同向，带正电 EM≠0 N点电场线密集 α α＜0，电场力做正功 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 ACD 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 例3 如图所示，A、B、C是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，试确定场强的方向，并画出电场线． 沿直线移动相同距离电势变化相等 3V 6V AM 三等分 等势面 E N M 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 1．(等势面、电场线和运动轨迹的综合)如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，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，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 (　　) A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时电势能较大 C．带电质点通过P点时动能较大 D．带电质点通过P点时加速度较大 F电⊥等势面，指向轨迹弯曲方向 F电 E v α α＜900，p→Q电场力做正功 电势能减少，动能增加 P点密集，加速度大 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 BD 2.(电势差、电场力做功的计算) 如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°, ＝20 cm,把一个电荷量q＝10－5 C的正电荷 从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的电场强度的大小和方向为 (　　) A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AC向右 C．1 000 V/m，垂直AB斜向上 D．1 000 V/m，垂直AB斜向下 AB为等势面 φB＜φC E D 知识储备 学习探究 自我检测 学习目标 3．(电势、电势差、电场力做功的计算)如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm，已知UAC＝60 V，求： (1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势； (2)将q＝－1.0×10－10 C的点电荷由A移到D，电场力所做的功WAD； (3)将q＝1.0×10－10 C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功WBCDP. 解析　(1)由题意可知φP＝φB＝0 UAC＝60 V，UAB＝UBC，所以UAB＝φA－0＝30 V 则φA＝30 V，同理φC＝－30 V，φD＝－60 V (2)WAD＝qUAD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9 J (3)B、P在同一等势面上，WBCDP＝qUBP＝0. 4.(电场中的动力学问题)如图所示, Q为固定的正点电荷，A、B两