20xx滬科版高中物理選修3-123研究電場(chǎng)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(jiǎn)介】 勢(shì)一定降低， B 錯(cuò)誤，負(fù)電荷放在電勢(shì)較低的地方電勢(shì)能較大， C 正確，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向和電場(chǎng)線方向相反， D 錯(cuò)誤． 【答案】 C 等勢(shì)面的理解和應(yīng)用 【問題導(dǎo)思】 1 ．等勢(shì)面和電場(chǎng)線有哪些區(qū)別和聯(lián)系？ 2 ．怎樣用等勢(shì)面描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？ 等勢(shì)面和電場(chǎng)線的區(qū)別與聯(lián)系如下表 等勢(shì)面 電場(chǎng)線 物理意義 一系列電勢(shì)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(chǎng)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(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低及差值 (2)判斷靜電力做功的情況 (3)可畫出電場(chǎng)線 (1)判定電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向 (2)由電場(chǎng)線疏密判定場(chǎng)強(qiáng)大小 (3)可畫出等勢(shì)面 聯(lián)系 (1)電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直 (2)在同一電場(chǎng)中，等差等勢(shì)面的疏密也可反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱 1 ． 利用等勢(shì)面和電場(chǎng)線垂直以及沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低的特點(diǎn)可判斷電場(chǎng)線的方向． 2 ．利用等勢(shì)面的密集程度也可以比較場(chǎng)強(qiáng)大小，密大疏?。? 3 ．在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，或者帶電粒子從一個(gè)等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)又返回到這個(gè)等勢(shì)面上時(shí)，電場(chǎng)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(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷 q q2分別置于 A 、B 兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線．取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將 qq2移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說法正確的是 ( ) A ． A 點(diǎn)電勢(shì)大于 B 點(diǎn)電勢(shì) B ． A 、 B 兩點(diǎn)的電場(chǎng)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(shì)能小于 q2在 B 點(diǎn)的電勢(shì)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(dòng)到無窮遠(yuǎn)處外力克服電場(chǎng)力做功，說明 Q 為負(fù)電荷． ( 2) 根據(jù)等勢(shì)面的分布可以確定電勢(shì)高低，電場(chǎng)強(qiáng)度大小 ，電場(chǎng)力做功及電勢(shì)能大小等． 【解析】 因?qū)⒄囂诫姾梢苿?dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí)需克服電場(chǎng)力做功，故場(chǎng)源電荷 Q 帶負(fù)電，結(jié)合負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線、等勢(shì)面特點(diǎn)分析可知 EA＞ EB、 φA＜ φB，故 A 、 B 皆錯(cuò)誤．由功能關(guān)系知 q1在 A 點(diǎn)的電勢(shì)能與 q2在 B 點(diǎn)的電勢(shì)能相等，故 D 錯(cuò)誤．再由 q1φA＝ q2φB及 φA＜ φB＜ 0 可知 q1＜ q2，故 C正確． 【答案】 C 等勢(shì)面的應(yīng)用 1 ．由等勢(shì)面可以判斷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低及差 值． 2 ．由等勢(shì)面可以判斷靜電力對(duì)移動(dòng)電荷做功的情況． 3 ．已知等勢(shì)面的形狀分布，可以繪制電場(chǎng)線． 4 ．由等差等勢(shì)面的疏密，可以比較不同點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大?。? 2 ． 位于 A 、 B 處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示，圖 2 － 3 － 5 中實(shí)線表示等勢(shì)線，則 ( ) 圖 2 － 3 － 5 A ． a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B ．正電荷從 c 點(diǎn)移到 d 點(diǎn)，電 場(chǎng)力做正功 C ．負(fù)電荷從 a 點(diǎn)移到 c 點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D ．正電荷從 e 點(diǎn)沿圖中虛線移到 f 點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大 【解析】 a 、 b 兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同， A 錯(cuò)． c 點(diǎn)電勢(shì)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(shì)處移動(dòng)、電場(chǎng)力做負(fù)功， B 錯(cuò)． a 點(diǎn)電勢(shì)低于 c 點(diǎn)，從 a 到 c ，把負(fù)電荷移向高電勢(shì)，電場(chǎng)力做正功， C 對(duì)．從 e 到 f ，電勢(shì)先變低后變高，故沿此方向移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小
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