電場能的性質(zhì)

第2課時(shí)電場能的性質(zhì)●知識要點(diǎn)梳理1.電勢能、電勢、等勢面、電勢差的概念(1)電勢能：與重力勢能一樣，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫電勢能.電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能等于它的電荷量與該點(diǎn)電勢的乘積，Ep＝qφ.它是電荷與電場共同具有的.(2)電勢：φ＝，即電場中某點(diǎn)的電勢等于電荷在該點(diǎn)具有的電勢能與它的電荷量的比值，是標(biāo)量.描述電場能的性質(zhì)，由電場本身決定，與試探電荷無關(guān).(3)等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢面.(4)電勢差：電荷在電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場力所做的功跟它的電荷量的比值叫這兩點(diǎn)間的.2.電場力做功與電勢能改變的關(guān)系電場力對電荷做正功，電勢能減少；電場力對電荷做負(fù)功，電勢能增加.且電勢能的改變量與電場力做功的關(guān)系是W＝－ΔE.3.電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間沿勻強(qiáng)電場方向的距離的乘積，即U＝Ed.4.常見電場等勢面分布圖●重點(diǎn)難點(diǎn)突破一、電場力做功的特點(diǎn)及計(jì)算方法電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān).計(jì)算方法：1.由求功公式計(jì)算W＝Fscosθ，此式只適用于勻強(qiáng)電場.2.由電場力做功與電勢能的改變關(guān)系計(jì)算W＝－ΔEp＝qU，對任何電場都適用.3.由動(dòng)能定理計(jì)算W電＋W非電＝ΔEk.二、電勢與電場強(qiáng)度的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：1.電勢與電場強(qiáng)度的大小沒有必然的聯(lián)系，某點(diǎn)電勢為零，電場強(qiáng)度可以不為零，反之亦然；2.電勢反映電場能的性質(zhì)，而電場強(qiáng)度反映電場力的性質(zhì)；3.電勢是標(biāo)量，具有相對性，而電場強(qiáng)度是矢量，不具有相對性，兩者疊加的法則不同；聯(lián)系：1.電勢和電場強(qiáng)度都是由電場本身的因素決定，與試探電荷無關(guān)；2.在勻強(qiáng)電場中有關(guān)系式φA－φB＝Ed.三、等勢面與電場線的關(guān)系1.電場線總是與等勢面垂直，且從高等勢面指向低等勢面，沿電場線方向電勢降低最快；2.電場線越密的地方，等勢面越密；3.沿等勢面移動(dòng)電荷，電場力不做功，沿電場線移動(dòng)電荷，電場力一定做功；4.電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具；5.實(shí)際中測量等勢點(diǎn)較容易，所以往往通過描述等勢線來確定電場線.四、解決電場線、等勢面、運(yùn)動(dòng)軌跡綜合問題應(yīng)注意1.運(yùn)動(dòng)軌跡不一定與電場線重合，軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的速度方向；2.帶電粒子所受合力應(yīng)指向軌跡彎曲的凹側(cè)；3.弄清力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，揭示粒子為什么這樣運(yùn)動(dòng).●熱點(diǎn)題型探究1.電場力做功與電勢能改變的關(guān)系【例1】有一帶電荷量q＝－3×10－6C的點(diǎn)電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場力做功6×10－4J.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場力做功9×10－4J.問：(1)AB、BC、CA間電勢差各為多少？(2)如以B點(diǎn)電勢為零，則A、C兩點(diǎn)的電勢各為多少？電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢能各為多少？【解析】(1)解法一：|UAB|＝eq\f(|WAB|,|q|)＝eq\f(6×10－4,3×10－6)V＝200V因負(fù)電荷從A→B克服電場力做功，必須是從高電勢點(diǎn)移向低電勢點(diǎn)，即φA>φB，所以UAB＝200V|UBC|＝eq\f(|WBC|,|q|)＝eq\f(9×10－4,3×10－6)V＝300V因負(fù)電荷從B→C電場力做功，必是從低電勢點(diǎn)移到高電勢點(diǎn)，即φB<φC，所以UBC＝－300VUCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)UCA＝300V－200V＝100V解法二：由U＝eq\f(W,q)得UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－6×10－4,－3×10－6)V＝200VUBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(9×10－4,－3×10－6)V＝－300VUAC＝UAB＋UBC＝(200－300)V＝－100VUCA＝－UAC＝100V(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得φA＝UAB＝200V由UBC＝φB－φC有φC＝φB－UBCφC＝0－(－300)V＝300V電荷在A點(diǎn)電勢能EpA＝qφA＝－3×10－6×200JEpA＝－6×10－4J電荷在C點(diǎn)電勢能EpC＝qφC＝－3×10－6×300JEpC＝－9×10－4J【思維提升】利用公式W＝qUAB計(jì)算時(shí)，有兩種運(yùn)算法.(1)正負(fù)號運(yùn)算法：按照符號規(guī)定把電荷量q，移動(dòng)過程始、末兩點(diǎn)電勢差UAB及電場力的功WAB代入公式計(jì)算.(2)絕對值運(yùn)算法：公式中q·UAB、WAB均為絕對值，算出數(shù)值后再根據(jù)“正(或負(fù))電荷從電勢較高的點(diǎn)移動(dòng)到電勢較低的點(diǎn)時(shí)，電場力做正功(或電場力做負(fù)功)；正(或負(fù))電荷從電勢較低的點(diǎn)移到電勢較高的點(diǎn)時(shí)，電場力做負(fù)功(或電場力做正功)”來判斷.【拓展1】一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下.若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量變化情況為(C)A.動(dòng)能減小B.電勢能增加C.動(dòng)能和電勢能之和減小D.重力勢能和電勢能之和增加【解析】由油滴運(yùn)動(dòng)軌跡可知其合外力方向必為豎直向上，故該油滴必帶負(fù)電，由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，動(dòng)能增加.電勢能減小，由于要克服重力做功，故動(dòng)能和電勢能之和減小，且運(yùn)動(dòng)過程中有動(dòng)能、電勢能、重力勢能之和守恒，故由于動(dòng)能增加必有重力勢和電勢能之和減小，故選C.2.電勢與電場強(qiáng)度的區(qū)別和聯(lián)系【例2】如圖所示，a、b、c為同一直線上的三點(diǎn)，其中c為ab的中點(diǎn)，已知a、b兩點(diǎn)的電勢分別為φa＝1V，φb＝9V，則下列說法正確的是()A.該電場在c點(diǎn)的電勢一定為5V點(diǎn)處的場強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場強(qiáng)EbC.正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中電勢能一定增大D.正電荷只受電場力作用，從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中動(dòng)能一定增大【解析】由一條電場線不能確定這個(gè)電場是不是勻強(qiáng)電場，故Ea與Eb無法比較，而Uac與Ubc的大小關(guān)系也不能確定，故A、B錯(cuò)；因?yàn)棣誦>φa，故電場線方向?yàn)橛蒪→a，正電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)過程中電勢能一定增大，動(dòng)能一定減少，因此C對，D錯(cuò).【答案】C【思維提升】本題考查的知識點(diǎn)為電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能、電場線、等勢面及它們的關(guān)系，由于一條電場線無法判斷，可以再多畫幾條電場線，如：【拓展2】如圖甲所示，A、B是電場中的一條直線形的電場線，若將一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷從A由靜止釋放，它只在電場力作用下沿電場線從A向B運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖象如圖乙所示.比較A、B兩點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)E，下列說法正確的是(C)A.φA<φB，EA<EBB.φA<φB，EA>EBC.φA>φB，EA>EBD.φA>φB，EA<EB【解析】由乙圖可知，此正電荷的加速度越來越小，由牛頓第二定律a＝eq\f(F,m)可知電場力由A→B是減小的，又由F＝qE，可知EA>EB，故A、D錯(cuò)；又正電荷由靜止釋放從A向B運(yùn)動(dòng)，可知電場力方向A→B，場強(qiáng)方向A→B，順著電場線方向電勢降低，所以，φA>φB，C對，B錯(cuò).3.等勢面與電場線的關(guān)系【例3】如圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場，A、B、C為該電場中的三個(gè)點(diǎn).已知φA＝12V，φB＝6V，φC＝－6V.試在該方框中作出該電場的示意圖(即畫出幾條電場線)，并要求保留作圖時(shí)所用的輔助線(用虛線表示)，若將一個(gè)電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做多少電子伏特的功？【解析】因φB＝6V，φC＝－6V，根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)，在B、C連線的中點(diǎn)D處的電勢必為零.同理，把AC分成三份，在等分點(diǎn)F處的電勢也必為零，可得F、D為等勢面，E、B兩點(diǎn)是等勢面上的兩點(diǎn)，根據(jù)電場線與等勢面垂直，可以畫出電場線分布圖.將電子從A移到B，電場力做功為W＝－eUAB＝－e×(12－6)V＝－6eV【思維提升】運(yùn)用電場線和等勢面判斷電場的性質(zhì)，電荷在電場中移動(dòng)，電場力做功與電勢能的變化問題是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)，本題將尋找電場線和等勢面的關(guān)系體現(xiàn)在作圖的過程中，對能力要求較高.●易錯(cuò)門診4.電場線、等勢面、運(yùn)動(dòng)軌跡的綜合問題【例4】如圖虛線a、b、c代表電場中三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab＝Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知()點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)的電勢B.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能大C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)大D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)大【錯(cuò)解】AC【錯(cuò)因】(1)將等勢線與電場線混淆，認(rèn)為電場力沿虛線的切線方向.(2)加速度與速度的關(guān)系不清，錯(cuò)認(rèn)為速度小，加速度就小.(3)錯(cuò)認(rèn)為負(fù)電荷只能向電勢高的地方運(yùn)動(dòng)，且認(rèn)為電勢高電勢能就大.【正解】由圖可知P處的等勢面比Q處的等勢面密，說明P處的場強(qiáng)大于Q處的場強(qiáng).即在P處受力應(yīng)大些，根據(jù)牛頓第二定律，檢驗(yàn)電荷在P處的加速度大于在Q處的加速度，D正確.又電場線垂直于等勢面，如圖所示，電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，且負(fù)電荷的受力F的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹的一側(cè)，該力與場強(qiáng)方向相反，所以電場線指向如圖所示.判斷P、Q處電勢高低關(guān)系是φQ＞φP，電勢越大，負(fù)電荷在該處具有的電勢能就越小，A錯(cuò)，B對.或根據(jù)檢驗(yàn)電荷的速度與所受電場力的夾角是否大于90°，可知當(dāng)粒子向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力總是對檢驗(yàn)電荷做負(fù)功.功是能量變化的量度，可判斷由Q→P電勢能增加，B選項(xiàng)正確；又因系統(tǒng)的能量守恒，電勢能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，C選項(xiàng)不正確.【答案】BD【思維提升】本題體現(xiàn)了高考在這方面的意圖.體現(xiàn)了電場“能的性質(zhì)”和“力的性質(zhì)”，當(dāng)涉及到力的性質(zhì)時(shí)，從軌跡可看出力的方向，從電場線的疏密可看出力的大小；當(dāng)涉及電勢能時(shí)，往往用功能關(guān)系去分析，在已知電勢情況下也可用Ep＝qφ去分析.●映射高考真題1.（2022·四川理綜·T21）質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn).不計(jì)空氣阻力且小球從末落地，則A.整個(gè)過程中小球電勢能變化了mg2t2B.整個(gè)過程中小球動(dòng)量增量的大小為2mgtC.從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了mg2t2D.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能變化了mg2t2【答案】選BD.【詳解】運(yùn)動(dòng)過程如上圖所示，加電場之前與加電場之后，小球的位移大小是相等的.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得.對加電場之后的運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用動(dòng)能定理得，對此前的過程有機(jī)械能守恒，以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.由以上各式聯(lián)立可得，即整個(gè)過程中小球電勢能減少了，A錯(cuò)；動(dòng)量增量為，可知B正確；從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，，C錯(cuò)；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知，以及，則從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能變化量為，D正確.2..（2022·大綱版全國·T17）通常一次閃電過程歷時(shí)約～，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅40～80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中。在某一次閃電前云地之間的電勢差約為×v，云地間距離約為lkm；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是A.閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×AB．整個(gè)閃電過程的平均功率約為l×WC．閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為l×106V/mD.整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為6×J【答案】選AC【詳解】在60μs的短暫時(shí)間內(nèi)的平均電流就可以當(dāng)作瞬時(shí)電流，所以A正確；第一個(gè)閃擊過程中的平均功率，因?yàn)轭}目中告訴正個(gè)閃電過程的時(shí)間是而不是60μs.故整個(gè)閃電過程的平均功率不等于第一個(gè)閃擊過程中的平均功率，所以B錯(cuò)誤；閃電前電場強(qiáng)度，C正確；由于電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中，整個(gè)閃電過程向外釋放的能量大約是，所以D錯(cuò)誤。3．（2022·上海高考物理·T14）兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖【答案】選A.【詳解】等量異種點(diǎn)電荷電場線如圖所示，因?yàn)檠刂妶鼍€方向電勢降低，所以，以正電荷為參考點(diǎn)，左右兩側(cè)電勢都是降低的；因?yàn)槟嬷妶鼍€方向電勢升高，所以副電荷為參考點(diǎn)，左右兩側(cè)電勢都是升高的?？梢?，在整個(gè)電場中，正電荷所在位置電勢最高，負(fù)電荷所在位置電勢最低，符合這種電勢變化的情況只有A選項(xiàng).4.（2022·上海高考物理·T1）電場線分布如圖昕示，電場中a，b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為已知和，電勢分別為和，則(A)，(B)，(C)，(D)，【答案】選C.【詳解】a、b兩位置相比，a處電場線密度較b處稀疏，所以a處電場強(qiáng)度較b處電場強(qiáng)度小一些，所以；沿著電場線方向電勢降低，所以，正確選項(xiàng)為C.●同步過關(guān)演練1.如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為A、B、C，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有()A.A＞B＞＞EB＞EA＜UBC=UBC【答案】ABC【詳解】從A到B再到C是順著電場線的方向，電勢應(yīng)逐漸降低，所以A＞B＞C,即A正確.A、B、C三點(diǎn)中A處電場線最疏，C處電場線最密，所以EA＜EB＜EC，則B正確.盡管AB=BC，但EA＜EB＜EC，所以UAB＜UBC,即C正確，D錯(cuò)誤.2．圖中的實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定()A．M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢B．M點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢C．粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D．粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力【答案】選AD.【詳解】沿電場線的方向電勢降低，所以φM>φN，選項(xiàng)A對，B錯(cuò)；電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，同一粒子所受電場力越大，所以選項(xiàng)C錯(cuò)，D對．3．(2022年伊春模擬)如圖所示，a、b是豎直方向上同一電場線上的兩點(diǎn)，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度最大，則()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢B．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)C．質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電勢能增加D．質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)受到的電場力小于在b點(diǎn)受到的電場力【答案】選B.【詳解】負(fù)電荷所受電場力向上，所以電場線方向向下，A錯(cuò)；a點(diǎn)電場力大于重力，b點(diǎn)電場力等于重力，B對，D錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電場力做正功，電勢能減小，C錯(cuò)．4．(2022年福建泉州調(diào)研)如圖所示，一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場對它的作用力的作用下，從靜止開始由b沿直線運(yùn)動(dòng)到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°，則下列結(jié)論中不正確的是()A．此液滴帶負(fù)電荷B．合外力對液滴做的總功等于零C．液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．液滴的電勢能減少【答案】選B.【詳解】由題可知，帶電液滴只受重力和電場力作用，合力沿bd方向，液滴勻加速運(yùn)動(dòng)，C正確；合力做正功，B不正確；電場力方向向右，故液滴帶負(fù)電荷，A正確；電場力做正功，所以電勢能減少，D正確．5.空間有一勻強(qiáng)電場，在電場中建立如右圖所示的直角坐標(biāo)系O－xyz，M、N、P為電場中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，a,0)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,0,0)，P點(diǎn)的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a，\f(a,2)，\f(a,2))).已知電場方向平行于直線MN，M點(diǎn)電勢為0，N點(diǎn)電勢為1V，則P點(diǎn)的電勢為()\f(\r(2),2)V \f(\r(3),2)V\f(1,4)V \f(3,4)V【答案】D【詳解】MN間的距離為eq\r(2)a，P點(diǎn)在MN連線上的投影點(diǎn)離M點(diǎn)的距離為eq\f(3\r(2)a,4)，所以P點(diǎn)的電勢為：eq\f(\f(3\r(2)a,4),\r(2)a)×1＝eq\f(3,4)V，D正確．6.一正電荷在電場中僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，tA、tB分別是電荷在A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻，則下列說法中正確的有()處的場強(qiáng)一定小于B處的場強(qiáng)處的電勢一定高于B處的電勢C.電荷在A處的電勢能一定小于B處的電勢能至B過程中，電場力一定對電荷做正功【答案】ABD【詳解】由速度圖象可知，正電荷的加速度逐漸增大，所受電場力逐漸增大，B處電場強(qiáng)度大于A處電場強(qiáng)度，選項(xiàng)A正確；正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在電場力作用下，正電荷速度增大，電場力做正功，所以D正確；電勢能減小，電荷在A處的電勢能一定大于B處的電勢能，A處的電勢一定大于B處的電勢，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò).7.在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度的釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止.則從M到N的過程中()A.小物塊所受的電場力減小B.小物塊的電勢能可能增加C.小物塊電勢能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢【答案】AC【詳解】根據(jù)庫侖定律：知F庫減小，故A對；由于電荷Q電性未知，故無法判定M、N兩點(diǎn)的電勢高低，故D錯(cuò)；雖然電荷Q和小物塊的電性都未知，但由題意可判斷兩者之間必為斥力，故小物塊的電勢能必然減?。ㄒ?yàn)殡妶隽ζ渥稣Γ蔅錯(cuò)；由動(dòng)能定理有WG+W電+Wf=0，且WG＞0，W電＞0，故W電＜Wf，即C對.8.如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中的3個(gè)相距較近的等勢面.一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng).已知K＜L＜M,且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng).下列判斷中正確的是()A.粒子帶負(fù)電B.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度C.粒子在a點(diǎn)與e點(diǎn)的速度大小相等D.粒子在a點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能【答案】CD【詳解】因?yàn)閗＜L，且?guī)щ娏Ｗ釉赼b段做減速運(yùn)動(dòng)，因此粒子帶正電，A錯(cuò)誤；由電場線分布情況可知a點(diǎn)場強(qiáng)小于b點(diǎn)場強(qiáng)，因此粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度，B錯(cuò)誤；a點(diǎn)和e點(diǎn)處在同一等勢面上，因此該粒子在該兩點(diǎn)的動(dòng)能、電勢能都相等，C正確；b點(diǎn)和d點(diǎn)處在同一等勢面上，b、d兩點(diǎn)的電勢能相等，由于帶電粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)即該階段電場力做負(fù)功，電勢能增加，即a點(diǎn)的電勢能小于b點(diǎn)的電勢能，故D正確.10.如右圖所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個(gè)帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，M、N之間有一方向水平向左的勻強(qiáng)電場，讓小球A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是()A．小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)B．如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)C．如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強(qiáng)度足夠大，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，且到達(dá)P點(diǎn)速度大于等于eq\r(gR)D．如果小球一定能穿過MN區(qū)域，電場力做的功為－mgR【答案】B【詳解】小球帶正電，進(jìn)入電場后做減速運(yùn)動(dòng)，如果小球達(dá)到N點(diǎn)還沒有減速到零，說明小球穿過了MN區(qū)域，如果小球還沒有到N點(diǎn)就減速為零，說明小球不能穿過MN區(qū)域，A項(xiàng)錯(cuò)．如果小球沒有穿過MN區(qū)域，根據(jù)能量守恒定律，小球能回到出發(fā)點(diǎn)，且速度為零，B項(xiàng)對，C項(xiàng)錯(cuò)．如果小球一定能穿過MN區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理，電場力做的功與重力做的總功之和等于動(dòng)能的變化，由于不知道小球在N點(diǎn)的速度是否為0，所以無法確