《课堂新坐标》2014届高考物理一轮复习配套课件：第六章 第2讲 研究电场能的性质专用课件.ppt

【解析】　由图中带电粒子q1的运动轨迹可知带电粒子q1受水平向右电场力，则电场方向水平向右，A点的电势一定高于C点的电势，q2受水平向左的电场力，为负电荷，则A、B错误；两粒子的电场力都做正功，电势能均减少，则C错误、D正确． 【答案】　D 1.电场力做功的计算方法 (1)由公式W＝Flcos θ计算，此公式只适用于匀强电场．可变形为W＝qEd(d＝lcos θ)，式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移． (2)由公式W＝qU计算时有两种方法： ①三个量都取绝对值，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． ②代入符号，将公式写成WAB＝qUAB，特别是在比较A、B两点电势高低时更为方便：先计算UAB＝WAB/q，若UAB＞0，即φA－φB＞0，则φA＞φB；若UAB＜0，即φA－φB＜0，则φA＜φB. (3)由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔEk. (4)由电势能变化计算：W＝－ΔEp. 2．带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断 (1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子合力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧． (2)电场力与速度方向间夹角小于90°，电场力做正功；夹角大于90°，电场力做负功． 3．功能关系 (1)若只有电场力做功，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)所有外力对物体所做的功，等于物体动能的变化． (2013届宝鸡高三检测)如图6－2－12所示，有三根长度皆为l＝1.00 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别挂有质量皆为m＝1.00×10－2 kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为－q和＋q，q＝1.00×10－7 C．A、B之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E＝1.00×106 N/C的匀强电场，场强方向水平向右，平衡时A、B两球的位置如图甲所示．现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B两球最后会到达新的平衡位置．则最后两球的机械能 与电势能的总和与烧断前相比改变了多少？ (不计两带电小球间相互作用的静电力) 【潜点探究】　(1)OB线烧断前处于平衡状态，烧断后最终也处于平衡状态，要从受力分析角度判断最后平衡状态下，A、B球的位置． (2)由A、B球的始末位置，可计算出机械能的变化． (3)由A、B球在电场中的始末位置可计算出其电势能的变化． (4)只要AB相对距离不变，二者之间的库仑力引起的相对势能不变． 【规范解答】　将O、B之间的线烧断后，由于有空气阻力，A、B两球最后会达到新的平衡位置(处于静止状态)．对于A、B整体，其受力情况如图a所示：重力2mg，竖直向下；两个电场力qE，一个水平向左，一个水平向右，相互平衡；所以线OA的拉力应竖直向上，即OA呈现竖直状态． 对于B球，其受力情况如图b所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向右，设线BA的拉力T2与竖直方向成β角，由平衡条件得： T2sin β＝qE T2cos β＝mg 解得：β＝45° 由此可知，A、B两球重新达到平衡的位置如图b所示．与原来位置相比，A球的重力势能减少了： EpA＝mgL(1－sin 60°) B球的重力势能减少了： EpB＝mgL(1－sin 60°＋cos 45°) A球的电势能增加了： EA＝qELcos 60° B球的电势能减少了：EB＝qEL(sin 45°－sin 30°) 两种势能的总和减少了E＝EB－EA＋EpA＋EpB＝6.8×10－2 J. 【答案】　减少了6.8×10－2 J 【即学即用】 4. (2013届山东省实验中学检测)如图6－2－13所示，A、B是位于竖直平面内、半径R＝0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E＝5×103 N/C.今有一质量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋8×10－5 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g＝10 m/s2，求： (1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点 B时对B点的压力； (2)小滑块在水平轨道上通过的总路程． 【答案】　(1)2.2 N　(2)6 m ●场强、电势、电势能的大小比较 1. (2012·福建高考)如图6－2－14所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　) A．A点电势大于B点电势