20xx滬科版高中物理選修3-123研究電場的能的性質(zhì)二(編輯修改稿)
2024-12-23 22:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 勢一定降低， B 錯誤，負(fù)電荷放在電勢較低的地方電勢能較大， C 正確，負(fù)電荷受電場力的方向和電場線方向相反， D 錯誤． 【答案】 C 等勢面的理解和應(yīng)用 【問題導(dǎo)思】 1 ．等勢面和電場線有哪些區(qū)別和聯(lián)系？ 2 ．怎樣用等勢面描述電場的強(qiáng)弱和方向？ 等勢面和電場線的區(qū)別與聯(lián)系如下表 等勢面 電場線 物理意義 一系列電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，可以是封閉的，也可以是不封閉的 反映電場的分布情況，是一簇帶箭頭的不閉合的有向曲線 應(yīng)用 (1)判定電場中各點(diǎn)電勢的高低及差值 (2)判斷靜電力做功的情況 (3)可畫出電場線 (1)判定電場中各點(diǎn)的場強(qiáng)方向 (2)由電場線疏密判定場強(qiáng)大小 (3)可畫出等勢面 聯(lián)系 (1)電場線總是與等勢面垂直 (2)在同一電場中，等差等勢面的疏密也可反映電場的強(qiáng)弱 1 ． 利用等勢面和電場線垂直以及沿電場線電勢降低的特點(diǎn)可判斷電場線的方向． 2 ．利用等勢面的密集程度也可以比較場強(qiáng)大小，密大疏?。? 3 ．在等勢面上移動電荷時，或者帶電粒子從一個等勢面運(yùn)動又返回到這個等勢面上時，電場力均不做功． ( 2020 福建高考 ) 如圖 2 － 3 － 4 ，在點(diǎn)電荷 Q 產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷 q q2分別置于 A 、B 兩點(diǎn)，虛線為等勢線．取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將 qq2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是 ( ) A ． A 點(diǎn)電勢大于 B 點(diǎn)電勢 B ． A 、 B 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等 C ． q1的電荷量小于 q2的電荷量 D ． q1在 A 點(diǎn)的電勢能小于 q2在 B 點(diǎn)的電勢能 圖 2 － 3 － 4 【審題指導(dǎo)】 ( 1 ) 試探電荷帶正電，將試探電荷 q 1 、 q 2移動到無窮遠(yuǎn)處外力克服電場力做功，說明 Q 為負(fù)電荷． ( 2) 根據(jù)等勢面的分布可以確定電勢高低，電場強(qiáng)度大小 ，電場力做功及電勢能大小等． 【解析】 因?qū)⒄囂诫姾梢苿拥綗o窮遠(yuǎn)處時需克服電場力做功，故場源電荷 Q 帶負(fù)電，結(jié)合負(fù)點(diǎn)電荷的電場線、等勢面特點(diǎn)分析可知 EA＞ EB、 φA＜ φB，故 A 、 B 皆錯誤．由功能關(guān)系知 q1在 A 點(diǎn)的電勢能與 q2在 B 點(diǎn)的電勢能相等，故 D 錯誤．再由 q1φA＝ q2φB及 φA＜ φB＜ 0 可知 q1＜ q2，故 C正確． 【答案】 C 等勢面的應(yīng)用 1 ．由等勢面可以判斷電場中各點(diǎn)電勢的高低及差 值． 2 ．由等勢面可以判斷靜電力對移動電荷做功的情況． 3 ．已知等勢面的形狀分布，可以繪制電場線． 4 ．由等差等勢面的疏密，可以比較不同點(diǎn)場強(qiáng)的大?。? 2 ． 位于 A 、 B 處的兩個帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖 2 － 3 － 5 中實(shí)線表示等勢線，則 ( ) 圖 2 － 3 － 5 A ． a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 B ．正電荷從 c 點(diǎn)移到 d 點(diǎn)，電 場力做正功 C ．負(fù)電荷從 a 點(diǎn)移到 c 點(diǎn)，電場力做正功 D ．正電荷從 e 點(diǎn)沿圖中虛線移到 f 點(diǎn)，電勢能先減小后增大 【解析】 a 、 b 兩點(diǎn)場強(qiáng)方向不同， A 錯． c 點(diǎn)電勢低于 d 點(diǎn)，正電荷從 c 點(diǎn)移到 d 點(diǎn)，即正電荷向高電勢處移動、電場力做負(fù)功， B 錯． a 點(diǎn)電勢低于 c 點(diǎn)，從 a 到 c ，把負(fù)電荷移向高電勢，電場力做正功， C 對．從 e 到 f ，電勢先變低后變高，故沿此方向移動正電荷，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小
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