62电场能的性质的描述 - 攀枝花三中.ppt

[思路点拨]　 [课堂笔记]　带电微粒的轨迹向上弯曲，说明带电微粒所受的合力方向向上，微粒在竖直方向上做匀加速运动，相等时间间隔内在竖直方向上的位移不相等，A、B均错；因微粒所受的合力方向向上，所以电场力大于重力，故电场力做的功大于重力做的功，C对D错． [答案]　C 带电粒子在电场中运动时，如果只有电场力做功，则电势能和动能之和不变，如果只有重力和电场力做功，则电势能、重力势能和动能三者之和守恒. (15分)(2010·大连测试)一长为L的 细线，上端固定，下端拴一质量为m、带 电荷量为q的小球，处于如图6－2－4所示 的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求： 图6－2－4 (1)AB两点的电势差UAB； (2)匀强电场的场强大小； (3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小． [思路点拨]　对带电小球由A到B的过程应用动能定理可求出AB间的电势差UAB，再根据U＝Ed可求出电场强度；由小球到达B点时的速度为零，沿半径方向的合力为零可求出细线对小球的拉力． [解题样板]　(1)小球下落过程中重力和电场力做功，由动能定理得： mgLsin60°＋UABq＝0┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3分) ∴UAB＝－ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分) (2)根据匀强电场中电势差和场强的关系知： UBA＝－UAB＝E·L(1－cos60°)┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3分) ∴E＝ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分) (3)在B点对小球受力分析如图 6－2－5所示． 由圆周运动知： FT－Eqcosθ－mgsinθ＝m ┄(3分) 其中Eq＝ mg 因为vB＝0，故 FT－Eqcos60°－mgsin60°＝0 ∴FT＝Eqcos60°＋mgsin60°＝ mg.┄┄┄┄┄┄┄┄(2分) [答案]　(1)－　 (2) (3) mg 图6－2－5 小球到达B点的速度为零，但不是平衡状态．由B点小球合力为零求出电场强度的大小，再求电势差的大小，是解答此题时常见的错误． 1．(2010·南京模拟)在如图6－2－6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 (　　) 图6－2－6 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：B 2．如图6－2－7所示，a、b、c是一条 电场线上的三个点，电场线的方向 由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定 (　　) A．φaφbφc　　　　　　　B．EaEbEc C．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec 图6－2－7 解析：沿电场线方向，电势逐渐降低，即φaφbφc，故A选项正确．只有一条电场线，不能比较电场线的疏密程度，故不能确定a、b、c三点处的场强Ea、Eb、Ec的相对大小，即B、D选项错误．相应地，φa－φb与φb－φc的相对大小也就不能确定，C项错误． 答案：A 3．(2009·北京高考)某静电场的电场线分布如图6－2－8所 示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ， 电势分别为UP和UQ，则 (　　) 图6－2－8 A．EP＞EQ，UP＞UQ B．EP＞EQ，UP＜UQ C．EP＜EQ，UP＞UQ