高中物理第2章電場與示波器研究電場的能的性質(zhì)二學(xué)案滬科版選修3-1-資料下載頁
2025-11-10 23:12本頁面
【導(dǎo)讀】2．定義式：φM＝EpMq.單位：V.4．電場中任意兩點(diǎn)A、B間的電勢差可表示為UAB＝φA－φB.1．電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的線(面)叫做等勢線(面)．在同一個(gè)等勢線(面)上移動(dòng)電荷時(shí)，場強(qiáng)度反方向的夾角為q和2q的試探電荷在A點(diǎn)的電勢能各為多少？能與電荷量的比值是否相同？別為Eqlcosθ、2Eqlcosθ；雖然電勢能不同，但電勢能與電荷量的比值相同，都為Elcosθ.UAB與UBA意義是否相同？5．判斷電勢高低的方法：利用電場線：沿著電場線方向電勢逐漸降低；等量異號(hào)點(diǎn)電荷的等勢面：等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線上，從正電荷到負(fù)電荷電勢越來越低，從力和位移的角度計(jì)算電場力所做功的大?。ㄟ^A、B間的。服電場力做6×10－4J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力對(duì)電荷做9×10－4J的功，問：。UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋＝300V－200V＝100V.電荷由A移向B克服電場力做功，即電場力做負(fù)功，UAB＝WABq＝－6×10－4－3×10－6V＝200V.電荷從B到C電場力做正功，
【正文】 ， E＝ N/C C．水平向左， E＝ 40 N/C D．水平向右， E＝ 40 V/m 答案 D 解析 電場線與等勢面垂直且沿電場線方向電勢降低，故場強(qiáng)方向水平向右，場強(qiáng)大小 E＝ Ud＝ V/m＝ 40 V/m，故 D 項(xiàng)正確． 9．如圖 5 所示，沿 x 軸正向的勻強(qiáng)電場 E 中，有一動(dòng)點(diǎn) A 以 O 為圓心， r＝ OA 為半徑做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周， O 與圓周上的 A點(diǎn)的連線 OA與 x軸正向 (E 方向 )成 θ角，則此圓周上各點(diǎn)與 A點(diǎn)間最大的電勢差為 ( ) 圖 5 A． U＝ Er B． U＝ Er(sin θ＋ 1) C． U＝ Er(cos θ＋ 1) D． U＝ 2Er 答案 C 解析 由 U＝ Ed 知，與 A點(diǎn)間電勢差 最大的點(diǎn)應(yīng)是沿場強(qiáng)方向與 A點(diǎn)相距最遠(yuǎn)的點(diǎn)， dmax＝ r＋ rcos θ，所以 Umax＝ Er(cos θ＋ 1)， C 對(duì)． 10．如圖 6所示的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為 103 N/C， ab平行于電場線， ab＝ cd＝ 4 cm， ac＝ bd＝ 3 cm.則下述計(jì)算結(jié)果正確的是 ( ) 圖 6 A． ab 之間的電勢差為 40 V B． ac 之間的電勢差為 50 V C．將 q＝－ 510－ 3 C 的點(diǎn)電荷沿矩形路徑 abdca 移動(dòng)一周，電場力做的功是－ J D．將 q＝－ 510－ 3 C 的點(diǎn) 電荷沿 abd 從 a 移到 d，電場力做的功是 J 答案 A 解析 A項(xiàng)，由 U＝ Ed 得 Uab＝ 103 V＝ 40 V； B 項(xiàng)， a、 c 在同一等勢面上，所以 Uac＝ 0； C 項(xiàng)，將電荷沿 abdca 移動(dòng)一周，沿電場方向位移為 0，故電場力做功為 0； D 項(xiàng)，Wad＝ Wab＝ qUab＝ (－ 510－ 3)40 J＝－ J，只有 A正確． 題組四 電場力做功與電勢能、電勢差、電勢、場強(qiáng)的關(guān)系 11．如圖 7 所示的勻強(qiáng)電場 E 的區(qū)域內(nèi)，由 A、 B、 C、 D、 A′、 B′、 C′、 D′作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面 ABCD 垂 直．下列說法正確的是 ( ) 圖 7 A． AD 兩點(diǎn)間電勢差 UAD 與 AA′兩點(diǎn)間電勢差 UAA′相等 B. 帶正電的粒子從 A點(diǎn)沿路徑 A→D→D′ 移到 D′點(diǎn)，電場力做正功 C．帶負(fù)電的粒子從 A點(diǎn)沿路徑 A→D→D′ 移到 D′點(diǎn)，電場勢能減少 D．同一帶電粒子從 A點(diǎn)移到 C′點(diǎn)，沿對(duì)角線 A→C′ 與沿 A→B→B′→C′ 電場力做功相同 答案 BD 12．如果把 q＝ 10－ 8 C 的電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的 A點(diǎn)，需要克服電場力做功 W＝ 10－ 4 J，那么， (1)q 在 A點(diǎn)的電勢能和 A點(diǎn)的電勢各是什么？ (2)q 未移入電場前 A點(diǎn)的電勢是多少？ 答案 (1)10－ 4 J 104 V (2)104 V 解析 (1)電場力做負(fù)功，電勢能增加，無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，電荷在無窮遠(yuǎn)處的電勢能也為零，即 φ∞＝ 0， Ep∞＝ 0. 由 W∞A＝ Ep∞－ EpA得 EpA＝ Ep∞－ W∞A＝ 0－ (－ 10－ 4 J)＝ 10－ 4 J 再由 φA＝ EpAq 得 φA＝ 104 V (2)A 點(diǎn)的電勢是由電場本身決定的，跟 A 點(diǎn)是否有電荷存在無關(guān)，所以 q 未移入電場前，A點(diǎn)的電勢仍為 104 V. 13．如圖 8 所示，在勻強(qiáng)電場中，有 A、 B 兩點(diǎn)，它們之間的距離為 2 cm，兩點(diǎn)的連線與場強(qiáng)方向成 60176。角．將一個(gè)電荷量為－ 210－ 5 C 的電荷由 A 移到 B，其電勢能增加了 J．問： 圖 8 (1)在此過程中，電場力對(duì)該電荷做了多少功？ (2)A、 B 兩點(diǎn)的電勢差 UAB 為多大？ (3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大？ 答案 (1)－ J (2)5 000 V (3)5105 V/m 解析 (1)電勢能增加 多少，電場力就做多少負(fù)功，故電場力對(duì)電荷做了－ J 的功． (2)由 W＝ qU，得 UAB＝ WABq ＝ － － 210－ 5 V＝ 5 000 V. (3)由 U＝ Ed，得 E＝ UABd ＝ UABABcos 60176。＝ 5105 V/m.
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