高中物理第2章電場與示波器研究電場的能的性質一學案滬科版選修3-1-資料下載頁
2025-11-10 23:12本頁面
【導讀】[學習目標定位].增加，增加的電勢能等于克服電場力做的功，公式表達為WE＝EpA－EpB.稱伏，符號是V，如果1C的正電荷在電場中由一點移動到另一點，電場力所做的功為1_J，這兩點間的電勢差就是1_V，即1V＝1_J/C.2．在研究微觀粒子時，常用電子伏特作為能量的單位.1eV＝×10. 答案電場力F＝qE，電場力與位移夾角為θ，電場力對試探電荷q做的功W＝F·|AB|cosθ。＝qE·|AM|.在線段AM上電場力做的功W1＝qE·|AM|，在線段MB上電場力做的功W2＝0，據(jù)1、2可得出什么結論．。[延伸思考]當正電荷順著電場線運動時，電場力做什么功？WAB＝qElABcos30°＝×10－19×4×105××32J≈×10－14J.A．電勢差的定義式UAB＝WABq，說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比，例3在電場中把一個電荷量為6×10－6C的負電荷從A點移到B點，克服電場力做功3×10. UAB＝WABq＝－3×10－5－6×10－6V＝5V，
【正文】 右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運動，則下列說法正確的是 ( ) 圖 6 A． c、 d 帶異種電荷 B． a、 b 帶同種電荷且電勢能均不變 C． d 的電勢能、重力勢能均減小 D． c 的電勢能減小，機械能增加 答案 B 10．一帶電油滴在勻強電場 E 中的運動軌跡如圖 7 所示，電場方向豎直向下．若不計空氣阻力，則此帶電油滴從 a 運動到 b 的過程中，能量變化情況為 ( ) 圖 7 A．動能減小 B．電勢能增加 C．動能和電勢能之和減少 D．重力勢能和電勢能之和增加 答案 C 解析 由題圖的軌跡可知電場力豎直向上且大于重力，則從 a 到 b電場力做正功，電勢能減少，重力做負功，重力勢能增加．又電場力做功的值大于重力做功的值，由動能定理可得 ΔEk＝ W 電＋ W 重＞ 0，故動能增加．由能量守恒定律可知，重力勢能、動能和電勢能之和不變，所以，動能和電勢能之和減少，重力勢能和電勢能之和減少，所以只有 C 選項正確． 11．如圖 8 所示，在 a 點由靜止釋放一個質 量為 m、電荷量為 q 的帶電粒子，粒子到達 b點時速度恰好為零，設 ab 所在的電場線豎直向下， a、 b 間的高度差為 h，則 ( ) 圖 8 A．帶電粒子帶負電 B． a、 b 兩點間的電勢差 Uab＝ mghq C． b 點場強大于 a 點場強 D． a 點場強大于 b 點場強 答案 ABC 解析 帶電粒子由 a 到 b 的過程中，重力做正功，而粒子運動到 b點時動能沒有增大，說明電場力做負功．根據(jù)動能定理有： mgh－ qUab＝ 0，解得 a、 b 兩點間電勢差為 Uab＝ mghq .因為 a 點電勢高于 b點電勢， Uab0，所以粒子帶負電，選項 A、 B 正確．帶電粒子由 a 運動到 b 過程中，在重力和電場力的共同作用下，先加速運動后減速運動．因為重力為恒力，所以電場力為變力，且電場力越來越大，由此可見 b點場強大于 a點場強．選項 C 正確， D錯誤． 題組四 綜合題組 12．如圖 9 所示的勻強電場中，有 a、 b、 c 三點， ab＝ 5 cm， bc＝ 12 cm，其中 ab沿電場線方向， bc 和電場線方向成 60176。角，一個電荷量為 q＝ 410－ 8 C的正電荷從 a點移到 b點時電場力做功為 W1＝ 10－ 7 J，從 b 點移到 c 點時電場力做功為 W2＝ 10－ 7 J．求： 圖 9 (1)勻強電場的場強 E； (2)a、 c 兩點間的電勢差 Uac. 答案 (1)60 V/m (2) V 解析 (1)設 a、 b 間距離為 d，由題設條件有 W1＝ qEd. E＝ W1qd ＝ 10－ 7410－ 8510－ 2 V/m＝ 60 V/m. (2)正電荷從 a 移到 c 電場力做功 W＝ W1＋ W2，又 W＝ qUac，則 Uac＝ W1＋ W2q ＝ 10－ 7＋ 10－ 7410－ 8 V＝ V. 13．如圖 10 所示，光滑絕緣細桿豎直放置，它與以正電荷 Q為圓心的某圓交于 B、 C 兩點，質量為 m、帶電荷量－ q 的有孔小球從桿上 A 點無初速度下滑，已知 q? Q， AB＝ h，小球滑到 B 點時的速度大小為 A到 B 的過程中電場力做的功及 A、 B 兩點間的電勢差． 圖 10 答案 12mgh － mgh2q 解 析 由 A到 B 過程中電場力是變力，所以不能直接用 W＝ Fs來解，只能考慮應用功能關系求解． 因為桿是光滑的，所以小球從 A 到 B 過程中只有兩個力做功：電場力做功 WE 和重力做功mgh，由動能定理得： WE＋ mgh＝ 12mv2B 代入已知條件 vB＝ 3gh得電場力做功 WE＝ 12m3gh－ mgh＝ 12mgh UAB＝ WE－ q＝－ mgh2q
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