高二新人教版物理選修31課件62：電場(chǎng)能的性質(zhì)

1、1靜電力做功的特點(diǎn)靜電力做功的特點(diǎn) (1)在在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做功與 無關(guān)，只與無關(guān)，只與 有關(guān)，可有關(guān)，可 見靜電力做功與見靜電力做功與 做功相似做功相似 (2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功W ，其中，其中d為沿為沿 的位移的位移 初末位置初末位置路徑路徑重力重力電場(chǎng)線方向電場(chǎng)線方向Eqd第第2 2講講 電場(chǎng)能的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)2電勢(shì)能電勢(shì)能 (1)定定義：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移義：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移 到到 位置時(shí)所做的功位置時(shí)所做的功 (2)靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系靜電力做功與

2、電勢(shì)能變化的關(guān)系 靜電力做的功等于靜電力做的功等于 ，即，即WAB . (3)電勢(shì)能的相對(duì)性：電勢(shì)能是相對(duì)的，通常把電荷在離場(chǎng)源電電勢(shì)能的相對(duì)性：電勢(shì)能是相對(duì)的，通常把電荷在離場(chǎng)源電 荷荷 的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在 表面的電勢(shì)能規(guī)定為零表面的電勢(shì)能規(guī)定為零 電勢(shì)能的減少量電勢(shì)能的減少量EpAEpB無限遠(yuǎn)處無限遠(yuǎn)處大地大地零勢(shì)能零勢(shì)能電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化(1)電電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，與重力做功十分相似場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，與重力做功十分相似(2)電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)，電荷電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷的

3、電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)，電荷的電勢(shì)能增加電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值的電勢(shì)能增加電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值(3)電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)能的變化量是確定的，因此移動(dòng)電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)能的變化量是確定的，因此移動(dòng)電荷做功的數(shù)值也是確定的，所以電勢(shì)能的變化僅與電場(chǎng)力做功有關(guān)，與電荷做功的數(shù)值也是確定的，所以電勢(shì)能的變化僅與電場(chǎng)力做功有關(guān)，與是否有其它力的作用及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)都沒有關(guān)系，且僅由電場(chǎng)力做功來量度，即是否有其它力的作用及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)都沒有關(guān)系，且僅由電場(chǎng)力做功來量度，即WEp. 1.如如圖圖621所示，在絕緣的斜面上方，存在

4、著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動(dòng)已知金屬塊在移動(dòng)的過程作用下沿斜面移動(dòng)已知金屬塊在移動(dòng)的過程中，力中，力F做功做功32 J，金屬塊克服電場(chǎng)力做功，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢(shì)能增，重力勢(shì)能增加加18 J，則在此過程中金屬塊的，則在此過程中金屬塊的() A動(dòng)能減少動(dòng)能減少10 J B電勢(shì)能增加電勢(shì)能增加24 J C機(jī)械能減少機(jī)械能減少24 J D內(nèi)能增加內(nèi)能增加16 J解析：解析：由動(dòng)能

5、定理可知由動(dòng)能定理可知Ek32 J8 J16 J18 J10 J，A正確；克服正確；克服電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為8 J，則電勢(shì)能增加，則電勢(shì)能增加8 J，B錯(cuò)誤；機(jī)械能的改變量等于除重力以錯(cuò)誤；機(jī)械能的改變量等于除重力以外的其他力所做的總功，故應(yīng)為外的其他力所做的總功，故應(yīng)為E32 J8 J16 J8 J，C錯(cuò)誤；物體內(nèi)錯(cuò)誤；物體內(nèi)能的增加量等于克服摩擦力所做的功，能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正確正確答案：答案：AD1電勢(shì)電勢(shì) (1)定定義：試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的義：試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的 與與 的比的比 值值 (2)定義式：定義式： .電勢(shì)能電勢(shì)能Ep電荷量電荷量q(3)矢標(biāo)

6、性：電勢(shì)是矢標(biāo)性：電勢(shì)是 ，其大小有正負(fù)之分，其正，其大小有正負(fù)之分，其正(負(fù)負(fù))表示該點(diǎn)電勢(shì)表示該點(diǎn)電勢(shì)比比 高高(低低)(4)相對(duì)性：電勢(shì)具有相對(duì)性：電勢(shì)具有 ，同一點(diǎn)的電勢(shì)因，同一點(diǎn)的電勢(shì)因 的選取的不同而不同的選取的不同而不同標(biāo)量標(biāo)量零電勢(shì)零電勢(shì)相對(duì)性相對(duì)性零勢(shì)點(diǎn)零勢(shì)點(diǎn)2等勢(shì)面等勢(shì)面 (1)定定義：電場(chǎng)中義：電場(chǎng)中 的各點(diǎn)組成的面的各點(diǎn)組成的面電勢(shì)相等電勢(shì)相等(2)特特點(diǎn)：點(diǎn)：等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線 ，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向 在在 上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功電場(chǎng)線總是電場(chǎng)線總是 的的等勢(shì)面指向等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面的等勢(shì)面等差等勢(shì)面越密的地方電

7、場(chǎng)強(qiáng)度等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度 ；反之；反之 垂直垂直垂直垂直同一等勢(shì)面同一等勢(shì)面從電勢(shì)高從電勢(shì)高電勢(shì)低電勢(shì)低越大越大越小越小電場(chǎng)線、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、等勢(shì)面它們之間有何關(guān)系？電場(chǎng)線、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、等勢(shì)面它們之間有何關(guān)系？1電電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系：電場(chǎng)線越密的地方表示場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線上每點(diǎn)的場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系：電場(chǎng)線越密的地方表示場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線上每點(diǎn)的 切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向2電場(chǎng)線與電勢(shì)的關(guān)系：沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低電場(chǎng)線與電勢(shì)的關(guān)系：沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低 3等等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系 (1)電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面

8、電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面 (2)電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也越密電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也越密 (3)沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定做功沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定做功4場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值與電勢(shì)數(shù)值無直接關(guān)系：場(chǎng)強(qiáng)大場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值與電勢(shì)數(shù)值無直接關(guān)系：場(chǎng)強(qiáng)大(或小或小)的地方電勢(shì)不一定大的地方電勢(shì)不一定大(或小或小)，零電，零電 勢(shì)可人為選取，而場(chǎng)強(qiáng)是否為零則由電場(chǎng)本身決定勢(shì)可人為選取，而場(chǎng)強(qiáng)是否為零則由電場(chǎng)本身決定2. (2009上海單科，上海單科，7)位位于于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)電處的兩個(gè)帶有不等量

9、負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電 勢(shì)分布如圖勢(shì)分布如圖622所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則()Aa點(diǎn)和點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B正電荷從正電荷從c點(diǎn)移到點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C負(fù)電荷從負(fù)電荷從a點(diǎn)移到點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D正電荷從正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)電勢(shì)能先減小后增大點(diǎn)電勢(shì)能先減小后增大解析：解析：同一檢驗(yàn)電荷在同一檢驗(yàn)電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向不同，所以兩點(diǎn)受力方向不同，所以A錯(cuò)誤；因?yàn)殄e(cuò)誤；因?yàn)锳、B兩處有兩處有負(fù)電荷，所以，等勢(shì)線由外向內(nèi)表示的電勢(shì)越來越低將正電荷從負(fù)電荷，所以，等勢(shì)線由外向內(nèi)表示

10、的電勢(shì)越來越低將正電荷從c點(diǎn)移到點(diǎn)移到d點(diǎn)，點(diǎn)，正電荷的電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，正電荷的電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷從錯(cuò)誤；負(fù)電荷從a點(diǎn)移到點(diǎn)移到c點(diǎn)，電勢(shì)能減點(diǎn)，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做正功，少，電場(chǎng)力做正功，C正確；正電荷沿虛線從正確；正電荷沿虛線從e點(diǎn)移到點(diǎn)移到f點(diǎn)的過程中，電勢(shì)先降低點(diǎn)的過程中，電勢(shì)先降低再升高，電勢(shì)能先減小后增大再升高，電勢(shì)能先減小后增大答案：答案：CD1定定義：電荷在電場(chǎng)中，由一點(diǎn)義：電荷在電場(chǎng)中，由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)移到另一點(diǎn)B時(shí)，時(shí)， WAB 與與 的比值的比值2定義式：定義式：UAB .3電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UAB .電場(chǎng)力做的功電

11、場(chǎng)力做的功移動(dòng)電荷電量移動(dòng)電荷電量qAB4單單位：位： ，符號(hào)，符號(hào) .5影響因素：電勢(shì)差影響因素：電勢(shì)差UAB由由 決定，與移動(dòng)的電荷決定，與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做功及電場(chǎng)力做功WAB ，與零勢(shì)點(diǎn)的選取，與零勢(shì)點(diǎn)的選取 伏特伏特V電場(chǎng)本身的性質(zhì)電場(chǎng)本身的性質(zhì)無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)3將將一正電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中一正電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn)，靜電力做功點(diǎn)，靜電力做功W16109 J，若，若 將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移向無限遠(yuǎn)處，靜電力做功點(diǎn)移向無限遠(yuǎn)處，靜電力做功W27109 J，則，則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)兩點(diǎn)的電勢(shì)M、N，有如下關(guān)系，有如下關(guān)系() AMN0 BN

12、M0 CNM0 DMN0 解析：解析：對(duì)正電荷對(duì)正電荷M ；對(duì)負(fù)電荷；對(duì)負(fù)電荷N . 即即N . 而而W2W1，0，且，且 均大于均大于0，則，則NM0，正確答案選，正確答案選C. 答案：答案：C【例例1】 如如圖圖623所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布，所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布，M、N為對(duì)稱線上的兩為對(duì)稱線上的兩 點(diǎn)下列說法正確的是點(diǎn)下列說法正確的是() AM點(diǎn)電勢(shì)一定高于點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì) BM點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C正電荷在正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能 D將電子從將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功點(diǎn)，電場(chǎng)力

13、做正功解析：解析：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，所以沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，所以M點(diǎn)電勢(shì)一定高于點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)，點(diǎn)電勢(shì)，A正確；電正確；電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由圖可知，場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由圖可知，M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，B錯(cuò)；若把正電荷由錯(cuò)；若把正電荷由M點(diǎn)移到點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，所以點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，所以EpMEpN，C正確；電子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的方向沿正確；電子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的方向沿NM指向指向M，電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)錯(cuò)答案：答案：AC1計(jì)算電場(chǎng)力做功常有哪些方法計(jì)算電場(chǎng)力做功常有哪些方法

14、(1)WABqUAB(普遍適用普遍適用) (2)WqExcos (適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)) (3)WABEp(從能量角度求解從能量角度求解) (4)W電電W非電非電Ek(由動(dòng)能定理求解由動(dòng)能定理求解)2電勢(shì)能增減的判斷方法電勢(shì)能增減的判斷方法 做功法：無論電荷是正是負(fù)，只要電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能就減少；做功法：無論電荷是正是負(fù)，只要電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能就減少； 電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能就增加3電勢(shì)高低的判斷電勢(shì)高低的判斷 (1)據(jù)據(jù)電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)線的方向：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低 (2)據(jù)據(jù)電場(chǎng)力做功的方法：據(jù)定義

15、式電場(chǎng)力做功的方法：據(jù)定義式UAB ，將將WAB、q的的、代入代入，由由 UAB的的、可判電勢(shì)高低可判電勢(shì)高低11 (2009天津天津)如如圖圖624所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空 中水平放置，中水平放置，M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力)以速度以速度vM經(jīng)過經(jīng)過M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回折回N點(diǎn)，則點(diǎn)，則()A粒子受電場(chǎng)力的方向一定由粒子受電場(chǎng)力的方向一定由M指向指向N B粒子

16、在粒子在M點(diǎn)的速度一定比在點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大點(diǎn)的大 C粒子在粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的大點(diǎn)的大 D電場(chǎng)中電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)解析：解析：由題意可知由題意可知M、N在同一電場(chǎng)線上，帶電粒子從在同一電場(chǎng)線上，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B正確；由于正確；由于題中未說明帶電粒子及兩極板的電性，故無法判斷題中未說明帶電粒子及兩極板的電性，故無法判斷M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，選兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，選D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案

17、：B12如如圖圖625所示，在所示，在y軸上關(guān)于軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷荷Q，在，在x軸上軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q，且，且COOD，ADO60.下列判下列判斷正確的是斷正確的是()AO點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零BD點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷若將點(diǎn)電荷q從從O移向移向C，電勢(shì)能增大，電勢(shì)能增大D若將點(diǎn)電荷若將點(diǎn)電荷q從從O移向移向C，電勢(shì)能增大，電勢(shì)能增大解析：解析：本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的疊加及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系空間本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的疊加及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系空間中任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是三個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的

18、矢量和中任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是三個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和A、B兩個(gè)兩個(gè)Q在在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)矢量和為點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)矢量和為0，所以，所以O(shè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于C點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)(不為零不為零)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B、C三點(diǎn)電荷在三點(diǎn)電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)如圖所示，大小相等，設(shè)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)如圖所示，大小相等，設(shè)EAEBECE，EA、EB的矢量和沿的矢量和沿x軸正方向，軸正方向， 大小也等于大小也等于E，EC方向沿方向沿x軸負(fù)方向，故三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和為軸負(fù)方向，故三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和為0，B選項(xiàng)正確；在選項(xiàng)正確；在x0的區(qū)間，合場(chǎng)強(qiáng)方向沿的區(qū)間，合場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，所以將

19、正電荷從軸負(fù)方向，所以將正電荷從O移向移向C，電場(chǎng)力做正，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，將負(fù)電荷從功，電勢(shì)能減小，將負(fù)電荷從O移向移向C，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，C選項(xiàng)錯(cuò)選項(xiàng)錯(cuò)誤，誤，D選項(xiàng)正確本題正確選項(xiàng)選項(xiàng)正確本題正確選項(xiàng)B、D. 答案：答案：BD【例例2】如如圖圖626所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線分別為等勢(shì)線所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線分別為等勢(shì)線 1、2、3，已知，已知MNNQ，a、b兩帶電粒子從等勢(shì)線兩帶電粒子從等勢(shì)線2上的上的O點(diǎn)以相同的點(diǎn)以相同的 初速度飛出僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則初速度飛出僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子

20、的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則() Aa一定帶正電，一定帶正電，b一定帶負(fù)電一定帶負(fù)電 Ba加速度減小，加速度減小，b加速度增大加速度增大 CMN電勢(shì)差電勢(shì)差|UMN|等于等于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差兩點(diǎn)電勢(shì)差|UNQ|Da粒子到達(dá)等勢(shì)線粒子到達(dá)等勢(shì)線3的動(dòng)能變化量比的動(dòng)能變化量比b粒子到達(dá)等勢(shì)線粒子到達(dá)等勢(shì)線1的動(dòng)能變化量小的動(dòng)能變化量小解析：解析：由帶電粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知帶電粒子所受的電場(chǎng)力方向，但因由帶電粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知帶電粒子所受的電場(chǎng)力方向，但因?yàn)殡妶?chǎng)線的方向不確定，故不能判斷帶電粒子帶電的性質(zhì)，為電場(chǎng)線的方向不確定，故不能判斷帶電粒子帶電的性質(zhì)，A錯(cuò)；由電場(chǎng)

21、線的疏密可知，錯(cuò)；由電場(chǎng)線的疏密可知，a加加速度將減小，速度將減小，b加速度將增大，加速度將增大，B正確；因?yàn)槭欠莿驈?qiáng)電場(chǎng)，故正確；因?yàn)槭欠莿驈?qiáng)電場(chǎng)，故MN電勢(shì)差并不等于電勢(shì)差并不等于NQ兩點(diǎn)電兩點(diǎn)電勢(shì)差，勢(shì)差，C錯(cuò)；但因?yàn)榈葎?shì)線錯(cuò)；但因?yàn)榈葎?shì)線1與與2之間的電場(chǎng)強(qiáng)度比之間的電場(chǎng)強(qiáng)度比2與與3之間的電場(chǎng)強(qiáng)度要大，故之間的電場(chǎng)強(qiáng)度要大，故1、2之間的之間的電勢(shì)差要大于電勢(shì)差要大于2、3之間的電勢(shì)差，但兩粒子的帶電量大小不確定，故無法比較動(dòng)能變化量的之間的電勢(shì)差，但兩粒子的帶電量大小不確定，故無法比較動(dòng)能變化量的大小，大小，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：B 21如如圖圖627所示，所示，xOy平面內(nèi)有一勻

22、強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向未知，電，方向未知，電場(chǎng)線跟場(chǎng)線跟x軸軸的負(fù)方向夾角為的負(fù)方向夾角為，電子在坐標(biāo)平面，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點(diǎn)內(nèi)，從原點(diǎn)O以大小以大小為為v0方向沿方向沿x正方向的初速度射正方向的初速度射入電場(chǎng)，最后打在入電場(chǎng)，最后打在y軸上的軸上的M點(diǎn)電子的點(diǎn)電子的 質(zhì)量為質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，重力不計(jì)則，重力不計(jì)則()AO點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)B運(yùn)動(dòng)過程中電子在運(yùn)動(dòng)過程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最多點(diǎn)電勢(shì)能最多C運(yùn)動(dòng)過程中，電子的電勢(shì)能先減少后增加運(yùn)動(dòng)過程中，電子的電勢(shì)能先減少后增加D電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正

23、功解析：解析：由電子的運(yùn)動(dòng)軌跡知，電子受到的電場(chǎng)力方向斜向上，故電場(chǎng)方向斜向由電子的運(yùn)動(dòng)軌跡知，電子受到的電場(chǎng)力方向斜向上，故電場(chǎng)方向斜向下，下，M點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)，點(diǎn)，A錯(cuò)誤，電子在錯(cuò)誤，電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最少，點(diǎn)電勢(shì)能最少，B錯(cuò)誤，運(yùn)動(dòng)過程中，錯(cuò)誤，運(yùn)動(dòng)過程中，電子先克服電場(chǎng)力做功，后電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，故電子先克服電場(chǎng)力做功，后電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，故C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確正確答案：答案：D【例例3】如如圖圖628所示，所示， 水平絕緣光滑軌道水平絕緣光滑軌道AB的的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕 緣軌道緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑

24、平滑連接，圓弧的半徑R0.40 m在軌道所在空間存在水平向在軌道所在空間存在水平向 右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E1.0104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量現(xiàn)有一質(zhì)量m0.10 kg的帶電體的帶電體 (可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與放在水平軌道上與B端距離端距離x1.0 m的位置，的位置， 由由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速端時(shí)，速度恰好為零，已知帶電體所帶電荷度恰好為零，已知帶電體所帶電荷 q8.0105 C，取，取g10 m/s2，求：，求：(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度

25、大小及運(yùn)動(dòng)到帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大??；端時(shí)的速度大?。?2)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大??；端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大?。?3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少少解析：解析：(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)牛頓第二定律有：有：qEma解得：解得：aqE/m8.0 m/s2設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大小為端時(shí)的速度大小為vB，則，則v

26、2ax，解得：，解得：vB 4.0 m/s(2)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道B端時(shí)受軌道的支持力為端時(shí)受軌道的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)牛頓第二定律有：有：FNmgmvB2/R，解得：，解得：FNmgmvB2/R5.0 N根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)圓弧形軌道根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)圓弧形軌道B端的壓力大小端的壓力大小FN5.0 N.(3)因電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力所因電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力所做的功做的功W電電qER0.32 J設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為設(shè)帶電

27、體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為W摩摩，對(duì)此過程根據(jù)動(dòng)能定理有：，對(duì)此過程根據(jù)動(dòng)能定理有：W電電W摩摩mgR0 mvB2解得：解得：W摩摩0.72 J.答案：答案：(1)8.0 m/s2,4.0 m/s(2)5.0 N(3)0.32 J，0.72 J解決力電綜合問題的一般方法解決力電綜合問題的一般方法(1)利利用力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系用力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的結(jié)合即：受牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的結(jié)合即：受力和初速?zèng)Q定運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)反映受力一切力學(xué)問題的分析基礎(chǔ)，特適于恒力作用下的勻變力和初速?zèng)Q定運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)反映受力一切力學(xué)問題的分析基礎(chǔ)，特適于恒力作用下的勻變速運(yùn)動(dòng)速

28、運(yùn)動(dòng)(2)利用功、能關(guān)系利用功、能關(guān)系動(dòng)能定理及其他力的功能關(guān)系動(dòng)能定理及其他力的功能關(guān)系(如重力、電場(chǎng)力、摩擦力等如重力、電場(chǎng)力、摩擦力等)及能的轉(zhuǎn)化守恒，即：做功引起并量度了能的改變；無論恒力作用、變力作用、直線運(yùn)動(dòng)、及能的轉(zhuǎn)化守恒，即：做功引起并量度了能的改變；無論恒力作用、變力作用、直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)皆可曲線運(yùn)動(dòng)皆可31如如圖圖629為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)在這一運(yùn)點(diǎn)在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0 J，電場(chǎng)力做的功為，電場(chǎng)力做的功為1.5 J則下列說法正則下列說法正確的是確的是()A粒子帶負(fù)電粒子帶負(fù)電B

29、粒子在粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少點(diǎn)少1.5 JC粒子在粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多點(diǎn)多0.5 JD粒子在粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少點(diǎn)少1.5 J解析：解析：粒子從粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，且沿著電場(chǎng)線，故粒子帶正點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，且沿著電場(chǎng)線，故粒子帶正電，所以選項(xiàng)電，所以選項(xiàng)A錯(cuò)；粒子從錯(cuò)；粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，故點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，故粒子在粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)多點(diǎn)多1.5 J，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)；由動(dòng)能定理，錯(cuò)；由動(dòng)能定理，WGW電電Ek，2.0 J1.5 JEkBE

30、kA，所以選項(xiàng)，所以選項(xiàng)C對(duì)；由其他力對(duì)；由其他力(在這里指電場(chǎng)力在這里指電場(chǎng)力)做功等于機(jī)械能的增加，所以選項(xiàng)做功等于機(jī)械能的增加，所以選項(xiàng)D對(duì)對(duì)答案：答案：CD 32 如如圖圖6210所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑離心軌道，個(gè)帶所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑離心軌道，個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m，電量，電量為為q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為，斜軌道的傾角為(小球的重力大于所受的電場(chǎng)小球的重力大于所受的電場(chǎng)力力) (1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小 (2)若使小球通過圓軌道頂端的若使小球通過圓軌道頂端的B點(diǎn)，求點(diǎn)，求A點(diǎn)距水平地面的高度點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為大？至少應(yīng)為大？ (3)若小球從斜軌道若小球從斜軌道h5R處由靜止釋放假設(shè)