20xx教科版高中物理選修3-115電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系同步精練-資料下載頁
2024-11-28 18:22本頁面
【導(dǎo)讀】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。如圖1－5－3所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)．設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電。場(chǎng)力作用，則下列說法中正確的是(). 電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；若在C點(diǎn)無初速度地釋放負(fù)電荷，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向左，C．同一點(diǎn)電荷處于電場(chǎng)中的不同位置時(shí)，具有的電勢(shì)能越大，說明那一點(diǎn)的電勢(shì)越高。解析電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān)；對(duì)負(fù)電荷而言，它在電場(chǎng)中具。在等勢(shì)面電勢(shì)為零，B項(xiàng)正確；由等量同種電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)可知：丙圖中兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小。相同，但方向相反，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖丁為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等相同，沿電場(chǎng)線方向電。勢(shì)降低，所以a點(diǎn)的電勢(shì)較高，D項(xiàng)錯(cuò)誤．。B．電荷從電場(chǎng)中的某點(diǎn)開始出發(fā)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，又回到了該點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功為。解析點(diǎn)電荷的等勢(shì)面為同心球面，故B、C、D三點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，故UAB＝
【正文】 直于等勢(shì)面 ， 可畫出電場(chǎng)線 ． 再由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知 ， 粒子受向上的電場(chǎng)力 ， 由于粒子帶電正負(fù)不確定 ， 所以無法判斷電場(chǎng)線的方向 ， 無法判斷電勢(shì)高低 ，A、 B 錯(cuò)；由 A到 B的運(yùn)動(dòng)過程中 ， 靜電力做正功 ， 所以粒 子的動(dòng)能增大 ， 電勢(shì)能減小 ． C錯(cuò) ， D 正確 ． 12． 帶電荷量為 q＝＋ 10－ 8 C的點(diǎn)電荷從 A點(diǎn)移到 B點(diǎn)時(shí) ， 克服靜電力做功 10－ 6 J． 已知 B點(diǎn)的電勢(shì)為 φB＝ 20 V． 求： (1)A、 B間的電勢(shì)差； (2)A點(diǎn)的電勢(shì)； (3)q從 A到 B的電勢(shì)能變化 ． 答案 (1)－ 60 V (2)－ 40 V (3)電勢(shì)能增加 10－ 6 J 解析 (1)從 A到 B靜電力做的功為： WAB＝－ 10－ 6 J A、 B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 UAB＝ WABq ＝ － 10－ 6 10－ 8 V＝－ 60 V， B點(diǎn)電勢(shì)高于 A點(diǎn)電勢(shì) ． (2)根據(jù) UAB＝ φA－ φB得 A點(diǎn)的電勢(shì)為： φA＝ UAB＋ φB＝ (－ 60 V)＋ 20 V＝－ 40 V. (3)q從 A到 B克服靜電力做功 ， 電勢(shì)能一定增加 Δ Ep＝ |WAB|＝ 10－ 6 J. 圖 1－ 5－ 11 13． 如圖 1－ 5－ 11 所示 ， 三條曲線表示三條等勢(shì)線 ， 其電勢(shì) φC＝ 0， φ A＝ φB＝ 10 V，φ D＝－ 30 V， 將電荷量 q＝ 10－ 6 C 的電荷在該電場(chǎng)中移動(dòng) ． (1)把這個(gè)電荷從 C移到 D， 靜電力做功多少？ (2)把這個(gè)電荷從 D移到 B再移到 A， 電勢(shì)能變化多少？ 答案 見解析 解析 (1)UCD＝ φC－ φD＝ 30 V WCD＝ qUCD＝ 10－ 6 30 J＝ 10－ 5 J (2)UDA＝ φD－ φA＝ (－ 30－ 10) V＝－ 40 V WDA＝ qUDA＝ 10－ 6 (－ 40) J＝－ 10－ 5 J 所以電勢(shì)能應(yīng)該增加 10－ 5 J. 圖 1－ 5－ 12 14． 如圖 1－ 5－ 12所示是一勻強(qiáng)電場(chǎng) ， 已知場(chǎng)強(qiáng) E＝ 2 102 N/C， 現(xiàn)讓一個(gè)電荷量為 q＝－ 4 10－ 8 C 的 電荷沿電場(chǎng)方向從 M點(diǎn)移到 N點(diǎn) ， MN 間的距離 l＝ 30 ： (1)電荷從 M點(diǎn)移到 N點(diǎn)電勢(shì)能的變化； (2)M、 N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 ． 答案 (1)電勢(shì)能增加了 10－ 6 J (2)60 V 解析 (1)負(fù)電荷在該電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力 F為恒力 ， 方向向左 ， 因此從 M點(diǎn)移到 N點(diǎn) ，電荷克服電場(chǎng)力做功 ， 電勢(shì)能增加 ， 增加的電勢(shì)能 ΔEp等于電荷克服電場(chǎng)力做的功 克服電場(chǎng)力做功為 W＝ qEl＝ 4 10－ 8 2 102 J＝ 10－ 6 J， 故電勢(shì)能增加了 10－ 6 J. (2)M、 N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 UMN＝ WMNq ＝ － 10－ 6－ 4 10－ 8 V＝ 60 V， 即 M、 N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 60 V.
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