教科版選修3-1：第一章靜電場學(xué)案5-資料下載頁
2024-12-08 22:43本頁面
【導(dǎo)讀】是伏特，符號是V.3．電場中電勢值相等的各點(diǎn)構(gòu)成的曲面，叫做等勢面.圖1、、分別表示勻強(qiáng)電場中的＋q0電荷沿不同路徑從A到B.計(jì)算、、三種情況下電場力做的功分別是多少？通過計(jì)算你發(fā)現(xiàn)了什么？答案中電場力做的功W＝Eq0d.電場力做功與電勢能變化有怎樣的數(shù)量關(guān)系？[延伸思考]當(dāng)正電荷順著電場線運(yùn)動時(shí)，電場力做什么功？電勢能是增加還是減少？電勢能與電荷量的比值分別為?；煌?，但電勢能的變化與電荷量的比值EpA－EpBq＝ELcosθ相同，即EpAq－EpBq＝定值，與電。電勢差的計(jì)算公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA.例1在電場中把一個(gè)電荷量為6×10－6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做功3×10. 若EpB＝0，則由WAB＝EpA－EpB得EpA＝－3×10－5J.力做功W＝×10－4J，那么，為零，即φ∞＝0，Ep∞＝0.
【正文】 B點(diǎn)靜電力所做的功 C．將 1 C 電荷從 A點(diǎn)移到 B點(diǎn)，靜電力做 1 J 的功，這兩點(diǎn)間的電勢差為 1 V D．電荷由 A點(diǎn)移到 B點(diǎn)的過程中，除受靜電力外，若還受其他力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于靜電力所做的功 答案 C 解析 根據(jù)電勢差的定義，電場中兩點(diǎn)間的電勢差在數(shù)值上等于將單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)靜電力所做的功，僅由電場及兩點(diǎn)位置決定，與移動電荷的電荷量及做功的多少無關(guān)，即 UAB＝ WABq 是比值定義式，所以 A、 B錯(cuò)， C對．電勢能的變化唯 一決定于靜電力做的功，與其他力是否做功、做多少功無關(guān)， D錯(cuò)． 9．在靜電場中，一個(gè)電子由 a點(diǎn)移到 b點(diǎn)時(shí)靜電力做功為 5 eV(1 eV＝ 10－ 19 J)，則以下說法中正確的是 ( ) A．電場強(qiáng)度的方向一定由 b沿直線指向 a B． a、 b兩點(diǎn)間電勢差 Uab＝ 5 V C．電子的電勢能減少 5 eV D．電子的電勢能減少 5 J 答案 C 解析 電場強(qiáng)度的方向與運(yùn)動路徑無關(guān)， A錯(cuò)； Uab＝ Wabq ＝ 5 eV－ e＝－ 5 V， B錯(cuò)；靜電力做 5 eV的正功，電勢能減少 5 eV， C對， D錯(cuò)． 4 所示，虛線 a、 b和 c是某靜電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為 φa、 φb和 φc，且 φa＞ φb＞ ，其運(yùn)動軌跡如實(shí)線 KLMN所示，由圖可知 ( ) 圖 4 A．粒子從 K到 L的過程中，電場力做負(fù)功 B．粒子從 L到 M的過程中，電場力做負(fù)功 C．粒子從 K到 L的過程中，電勢能增大 D．粒子從 L到 M的過程中，動能減小 答案 AC 5所示，固定在 Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場中有 M、 N兩點(diǎn)，已知 MQ ＜ NQ .下列敘述正確的是 ( ) 圖 5 A．若把一正的點(diǎn)電荷從 M點(diǎn)沿直線移到 N點(diǎn)，則靜電力對該電荷做正功，電勢能減小 B．若把一正的點(diǎn)電荷從 M點(diǎn)沿直線移到 N點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做功，電勢能增大 C．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從 M點(diǎn)沿直線移到 N點(diǎn)，則靜電力對該電荷做正功，電勢能減小 D．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從 M點(diǎn)沿直線移到 N點(diǎn)，再從 N點(diǎn)沿不同路徑移回到 M點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對該電荷所做的功，電勢能不變 答案 AD 解析 由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的特點(diǎn)可知， M點(diǎn)的電勢高， N點(diǎn)的電勢低，所以正電荷從 M點(diǎn)到 N點(diǎn)，靜電力做正功，電勢能減小，故 A對， B錯(cuò)；負(fù)電荷由 M點(diǎn)到 N點(diǎn)，克服靜電力做功，電勢能增加，故 C 錯(cuò)；靜電力做功與路徑無關(guān)，負(fù)點(diǎn)電荷又回到 M點(diǎn)，則整個(gè)過程中靜電力不做功，電勢能不變，故 D對． 題組四 綜合題組 6 所示，在點(diǎn)電荷 Q產(chǎn)生的電場中，將兩個(gè)帶正電的檢驗(yàn)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 q q2 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 ( ) 圖 6 A． A點(diǎn)電勢高于 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 答案 C 解析 由于電場力做負(fù)功，所以 Q 應(yīng)帶負(fù)電荷，由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的電場線的分布規(guī)律可判斷出 φBφA，故 A項(xiàng)錯(cuò)誤；由 E＝ kQr2， r不相等可知 EA≠ EB， B項(xiàng)錯(cuò)誤；由 φA＝ WA→ ∞q φB＝ WB→ ∞q2，因?yàn)?WA→ ∞ ＝ WB→ ∞ 0， φAφB0，所以 1q1 1q2，即 q1q2，故 C項(xiàng)正確；由于外力克服電場力做功相等，且無窮遠(yuǎn)處電勢能為零，所以 q1在 A點(diǎn)的電勢能等于 q2在 B點(diǎn)的電勢能，故 D項(xiàng)錯(cuò)誤． 7 所示，虛線為電場中的一簇等勢面， A、 B兩等勢面間的電勢差為 10 V，且 A的電勢高于 B的電勢，相鄰兩等勢面間電勢差相等，一個(gè)電子僅在電場力作用下從電場中 M 點(diǎn)運(yùn)動到 N點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示，電子經(jīng)過 M點(diǎn)的動能為 8 eV，則電子經(jīng)過 N點(diǎn)時(shí)的動能為 ________，電子從 M點(diǎn)運(yùn)動到 N點(diǎn)，電勢能變化了 ________． 圖 7 答案 eV eV 14．已知將電荷量為 10－ 7 C 的正點(diǎn)電荷從電場中的 M點(diǎn)移到 N 點(diǎn)時(shí)，電場力做功為 10－ 5 J，將此點(diǎn)電荷從 N點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時(shí)，電場力做功為 10－ 5 J，則 M點(diǎn)的電勢為多大？ N點(diǎn)的電勢為多大？ 答案 325 V 75 V 解析 UMN＝ WMNq ＝ 10－ 5 10－ 7 V＝ 250 V， φN＝ Wq＝ 10－ 5 10－ 7 V＝ 75 V， 由 UMN＝ φM－ φN＝ 250 V得 φM＝ 325 V.
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