靜電場與重力場能量轉化和守恒

1、靜電場與重力場能量轉化及守恒要點、帶電微?；蛘邘щ娢矬w在靜電場和重力場的復合場中運動時的能量守恒要點詮釋：( 1)帶電物體只受重力和靜電場力作用時，電勢能、重力勢能以及動能相互轉化，總能量守恒， 即(2) 帶電物體除受重力和靜電場力作用外，如果還受到其它力的作用時，電勢能、重力勢能以及 要點詮釋： 電場中的功能關系1 功能關系(1) 若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變；(2) 若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變；(3) 除重力之外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化；(4) 所有力對物體所做的功，等于物體動能的變化 .2帶電粒子在電場中做曲線運動時正負功的

2、判斷(1) 粒子速度方向一定沿軌跡的切線方向，粒子受力方向一定沿電場線指向軌跡凹側；(2) 電場力與速度方向間夾角小于90°，電場力做正功；夾角大于90°，電場力做負功 .3. 電場力做功的計算方法(1) 由公式 W= Ficos計算，此公式只適用于勻強電場，可變形為W= qElcos(2) 由W = qU來計算，此公式適用于任何形式的靜電場(3) 由動能定理來計算：W電場力+ W其他力=Ek(4) 由電勢能的變化計算：W電場力=Ep1-Ep2動能之和發(fā)生變化，此變化量等于其它力的功，這類問題通常用動能定理來解決。例一、在重力場和靜電場中的能量轉化和守恒4、如圖所示，實線為

3、電場線，虛線為等勢面，且相鄰兩等勢面的電勢差相等，一個正電荷在等勢面U3上時具有動能，它運動到等勢面U1時，速度為零，令 U2=0,那么該點電荷的電勢能為J時，其動能大小是多少？(設整個運動過程中只有電場力做功)E,在其上端，一個質【變式】如圖所示，一個絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為量為m帶電量為的小球由靜止下滑，則()A. 小球運動過程中機械能守恒B. 小球經過最低點時速度最大C. 小球在最低點對球的壓力為D. 小球在最低點對球的壓力為例二、一個質量為 m帶電量為q的物體，可以在水平軌道 Ox上運動，軌道 0端有一與軌道垂直的固 定墻。軌道處于勻強電場中，電場強度大小為E,

4、方向沿Ox軸正方向。當物體 m以初速度從點沿x軸正方向運動時，受到軌道大小不變的摩擦力的作用，且，設物體與墻面碰撞時機械能無損失，且電量不變，求：（1）小物體m從位置運動至與墻面碰撞時電場力做了多少功？（2）物體m停止運動前，它所通過的總路程為多少？4、（2015皖南八校三聯(lián)）如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一半徑為.R的圓，AB是一條直徑，空間有勻強電場，場強大小為 E,方向與水平面平行在圓上A點有一發(fā)射器，以相同的動能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電量為+q的小球，小球會經過圓周上不同的點，在這些點中，經過C點的小球動能最大，由于發(fā)射時刻不同時，小球間無相互作用，且/a=30。，下列說法正確的

5、是（）A. 電場的方向垂直 AB向上B. 電場的方向垂直 AB向下C. 小球在A點垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點，則初動能為qER/8D. 小球在A點垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點，則初動能為qER/ 4例3、如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止.現撤去F，小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為Wi和W2，小球離開彈簧時速度為 v,不計空氣阻力，則上述過程中（）A、小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B、小球的重力勢能增加 一W11 2C、小球的機械能增加

6、W+ mv21 2D、小球的電勢能減少 W2舉一反三【變式1】 圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0. 一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經過a、b點時的動能分別為 26 eV和5 eV.當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)橐? eV，它的動能應為（）A、8 eV B 、13 eV C 、20 eV D 、34 eV【變式2】一帶電油滴在勻強電場 E中的運動軌跡如圖中虛線所示，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A. 動能減小B. 電勢能增加C. 動能和電勢能之和減小D. 重力勢

7、能和電勢能之和增加一、選擇題：1、有一帶電油滴在勻強電場 E中的運動軌跡如圖中的虛線所示，電場強度的方向豎直向下，若不計空氣阻 力，則油滴從 A運動到B的過程中能量變化情況是（）A、動能逐漸減少B、電勢能增加C、電勢能和動能之和減少D、重力勢能和電勢能之和增加2、如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面.一個正電荷在等勢面 La時，動能為EK3 20J ；運動到L1時,動能為Ek1 4J.若以L2為零勢面，且不計空氣阻力和重力，則當電荷的電勢能 Ep 4J時，其動能為（）A、Ek 10 JB、Ek 16 JC、Ek 4 JD Ek 8 JTr r7E3、如圖所示，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫

8、侖力的作用下，做以Q為焦點的橢圓運動.M、P、N為橢圓上的三個點，P點是橢圓上距離 Q點最近的點電子在從M經P到達N點的過程中（）A、速率先增大后減小B、速率先減小后增大C、電勢能先減小后增大D電勢能先增大后減小4、一帶電粒子射入一固定在0點的點電荷的電場中，粒子運動軌跡如圖中虛線abc所示，圖中實線是同心圓弧，表示電場的等勢面不計重力可以判斷（）I，質量為m粗細均勻，質量分布均勻的軟繩A、此粒子一直受到靜電排斥力作用B、粒子在b點的電勢能一定大于在 a點的電勢能C、粒子在b點的速度一定大于在 a點的速度D粒子在a點和c點的速度大小一定相等1、如圖所示，傾角B =30°的粗糙斜面固定在地面上，長為置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平. 用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中（）A. 物塊的機械能逐漸增加B. 軟繩重力勢能共減少了C. 物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D. 軟繩重力勢能的減少小于其動能的增加與克服摩擦力所做功的和如圖所示，位于豎直平面內的光滑有軌道，由一段斜的