.PAGE15/NUMPAGES15龍文教育學(xué)科導(dǎo)學(xué)案教師:肖武培學(xué)生:年級(jí):日期:2013.星期:時(shí)段:::00—:00學(xué)情分析課題電場(chǎng)能的性質(zhì)電學(xué)習(xí)目標(biāo)與考點(diǎn)分析學(xué)習(xí)目標(biāo)：考點(diǎn)分析：學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)方法講練說(shuō)相結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容與過(guò)程[知識(shí)提要]一．靜電力做功1．靜電力做功的特點(diǎn)在任何靜電場(chǎng)中,靜電力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷所做的功只與始點(diǎn)和末點(diǎn)的位置有關(guān),而與電荷運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。這一點(diǎn)與重力做功的情況很相似。2．電場(chǎng)力做功的求法〔1=q——適用于一切電場(chǎng)〔2W=qEd——適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)〔3=–ΔE=–〔4+=Δ二．電勢(shì)能1．定義電荷在電場(chǎng)中所具有的能叫電勢(shì)能,用Ep表示,單位為J。2．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系靜電力對(duì)電荷做正功,電荷的電勢(shì)能減少,減少的電勢(shì)能等于靜電力所做的功；靜電力對(duì)電荷做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,增加的電勢(shì)能等于克服靜電力所做的功。其關(guān)系可以表示為：WAB＝－ΔEp＝－說(shuō)明靜電力做功的特點(diǎn)和重力做功的特點(diǎn)相似,靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系和重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系類似．學(xué)習(xí)時(shí)要多用類比的方法來(lái)幫助理解。由此式可以看出,電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。說(shuō)明靜電力做功的特點(diǎn)和重力做功的特點(diǎn)相似,靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系和重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系類似．學(xué)習(xí)時(shí)要多用類比的方法來(lái)幫助理解。由此式可以看出,電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。電勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù),其正負(fù)反映比零電勢(shì)能大還是小。4．對(duì)電勢(shì)能的理解<1>大小具有相對(duì)性,與電勢(shì)能零點(diǎn)選取有關(guān)；<2>電勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù),正負(fù)表示大小；<3>電勢(shì)能是電場(chǎng)和電荷共同具有的。三．電勢(shì)1．電勢(shì)<1>定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用字母φ表示．電勢(shì)實(shí)質(zhì)上是該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差。〔2表達(dá)式：<3>單位：伏特<V>,且有1V＝1J/C。<4>意義：電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。說(shuō)明〔1電勢(shì)的相對(duì)性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的,它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中,常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為零。〔2電勢(shì)的固有性：電勢(shì)說(shuō)明〔1電勢(shì)的相對(duì)性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的,它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中,常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為零。〔2電勢(shì)的固有性：電勢(shì)φ是表示電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ只由電場(chǎng)本身決定,而與在該點(diǎn)是否放有電荷、所放電荷的電性及電荷量均無(wú)關(guān)。〔3電勢(shì)的標(biāo)量性：電勢(shì)雖然有正負(fù),但電勢(shì)是標(biāo)量。正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)；負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)。<1>電場(chǎng)線法：電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向,順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低。〔2>由電勢(shì)差的正負(fù)判斷：=–>0><0<3．電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系＝q對(duì)正電荷,電勢(shì)越高,電勢(shì)能越大；對(duì)負(fù)電荷,電勢(shì)越高,電勢(shì)能越小。四．等勢(shì)面1．等勢(shì)面電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。若在平面內(nèi)研究電場(chǎng),相應(yīng)的等勢(shì)面應(yīng)為等勢(shì)線2．常見(jiàn)的等勢(shì)面<1>點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一族球面,如圖甲所示。<2>等量同號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面,如圖乙所示。<3>等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面,如圖丙所示,特別注意兩點(diǎn)電荷連線的中垂面為一個(gè)等勢(shì)面。<4>勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一族平面,如圖丁所示。<5>形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面如圖戊所示<導(dǎo)體表面外側(cè)的電場(chǎng)線跟導(dǎo)體表面垂直,導(dǎo)體是等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是等勢(shì)面>。3．等勢(shì)面的特點(diǎn)<1>在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功。根據(jù)＝q,若A、B是同一個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn),則＝0,所以＝0。<2>電場(chǎng)線一定處處與等勢(shì)面垂直。說(shuō)明由此性質(zhì),可以由等勢(shì)面來(lái)繪制電場(chǎng)線．實(shí)際中測(cè)量電勢(shì)比測(cè)定場(chǎng)強(qiáng)容易,所以常用等勢(shì)面研究電場(chǎng),先測(cè)繪出等勢(shì)面的形狀和分布,再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直,繪出電場(chǎng)線分布,這樣就知道了所研究的電場(chǎng)。因?yàn)檠氐葎?shì)面移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功,一定是力和速度<或位移>的方向垂直,而電場(chǎng)線的方向即是靜電力的方向說(shuō)明由此性質(zhì),可以由等勢(shì)面來(lái)繪制電場(chǎng)線．實(shí)際中測(cè)量電勢(shì)比測(cè)定場(chǎng)強(qiáng)容易,所以常用等勢(shì)面研究電場(chǎng),先測(cè)繪出等勢(shì)面的形狀和分布,再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直,繪出電場(chǎng)線分布,這樣就知道了所研究的電場(chǎng)。<3>電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．兩個(gè)等勢(shì)面永遠(yuǎn)不會(huì)相交。因?yàn)槿绻嘟?會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)電場(chǎng)方向,這是不可能的。<4>相鄰等勢(shì)面電勢(shì)差相等時(shí),其間距越小電場(chǎng)強(qiáng)度越大,即等勢(shì)面分布的疏密可以描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。五．電勢(shì)差1．定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差,也叫電壓。2．公式＝－或＝－,顯然＝－3．矢量性電勢(shì)差是標(biāo)量,但有正負(fù),正或負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。>0,高于。4．電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系<1>公式或〔2說(shuō)明：①由可以看出,在數(shù)值上等于單位正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。②不能認(rèn)為與成正比,與q成反比。電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差僅由電場(chǎng)本身決定。5．電勢(shì)φ與電勢(shì)差的對(duì)比相同點(diǎn)都是標(biāo)量,都有正負(fù)．兩者沒(méi)有嚴(yán)格的界限,電勢(shì)實(shí)質(zhì)上是某點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差都只由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定,而與電荷無(wú)關(guān)不同點(diǎn)電勢(shì)φ決定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能Ep＝qφ與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)電勢(shì)差決定電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力的功W＝qUAB與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)聯(lián)系＝φA－φB六．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1．公式<1>U＝Ed意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積,即＝Ed<如圖所示>。〔2意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值．也就是說(shuō)電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。2．說(shuō)明〔1兩公式的適用范圍都是勻強(qiáng)電場(chǎng)。<2>公式中的d必須是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離。如果電場(chǎng)中兩點(diǎn)不沿電場(chǎng)方向,d的取值應(yīng)為在電場(chǎng)強(qiáng)度方向的投影,即為電場(chǎng)中該兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面間的垂直距離。<3>由公式＝Ed可知,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降落最快的方向,但電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。3.電場(chǎng)強(qiáng)度的單位伏每米<V/m>或牛每庫(kù)<N/C>,1V/m＝1N/C4.電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的比較公式適用范圍說(shuō)明任何電場(chǎng)定義式,q為試探電荷真空中的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Q為場(chǎng)源電荷,E表示跟場(chǎng)源電荷相距r處的某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度勻強(qiáng)電場(chǎng)沿電場(chǎng)線方向上相距為d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U課內(nèi)練習(xí)與訓(xùn)練[階梯訓(xùn)練]夯實(shí)基礎(chǔ)類型一.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化[例題]〔2009·XX卷如圖所示,在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q,x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是<>A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電勢(shì)能增大D．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電勢(shì)能減小〖考點(diǎn)〗電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能〖解析〗根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知,在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同,即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,A正確。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,所以電勢(shì)能先減小后增大。一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零,過(guò)0點(diǎn)的中垂線電勢(shì)也為零,所以試探電荷+q在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值,移至O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零,所以電勢(shì)能增大,C正確。點(diǎn)評(píng)：熟悉掌握等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布。知道,即電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能,電勢(shì)能增加,即點(diǎn)評(píng)：熟悉掌握等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布。知道,即電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能,電勢(shì)能增加,即。變式訓(xùn)練1.如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為φa、φb和φc,且φa＞φb＞φc.一帶正電的粒子射入該電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中KLMN所示,可知<>A．粒子從K到L的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功B．粒子從L到M的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功C．粒子從K到L的過(guò)程中,電勢(shì)能增加D．粒子從L到M的過(guò)程中,動(dòng)能減小〖解析〗由于φa＞φb＞φc可知,該靜電場(chǎng)是正的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)．從帶電粒子運(yùn)動(dòng)徑跡可知粒子受庫(kù)侖斥力作用,K到L過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,Ek減少,電勢(shì)能增加；L到M過(guò)程中,電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功．因此粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能變化都不是單調(diào)增加或減小的。〖答案〗AC〖點(diǎn)評(píng)〗電荷做曲線運(yùn)動(dòng),必受到不等于零的合外力作用,且合外力應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。這道題檢查了牛頓第二定律、曲線運(yùn)動(dòng)速度與加速度的關(guān)系、電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系、能量守恒定律等基本概念和規(guī)律。2.<2011·上海卷>如圖,在豎直向下,場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,長(zhǎng)為的絕緣輕桿可繞固定軸在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)小球A、B固定于桿的兩端,A、B的質(zhì)量分別為和<>,A帶負(fù)電,電量為,B帶正電,電量為。桿從靜止開(kāi)始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置,在此過(guò)程中電場(chǎng)力做功為,在豎直位置處兩球的總動(dòng)能為。〖答案〗類型二.電勢(shì)能和電勢(shì)的關(guān)系[例題]將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的M點(diǎn),電勢(shì)能減少了8.0×10－9J；將另一等量的負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的N點(diǎn),電勢(shì)能增加了9.8×10－9J。下列判斷正確的是<>A．＜＜0B．＞＞0C．＜＜0D．＞＞0〖解析〗取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)為-8.0×J,負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能為9.8×J。由知,M、N點(diǎn)的電勢(shì)﹤0、﹤0,且∣∣﹥∣∣,即﹤﹤0。故選項(xiàng)C正確。點(diǎn)評(píng)：判斷電勢(shì)高低,要突出其相對(duì)性,經(jīng)常是電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力這幾者共同結(jié)合,且一般會(huì)讓電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn),通過(guò)電場(chǎng)力做功,使電勢(shì)能改變,來(lái)判定電勢(shì)高低。〖答案〗點(diǎn)評(píng)：判斷電勢(shì)高低,要突出其相對(duì)性,經(jīng)常是電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力這幾者共同結(jié)合,且一般會(huì)讓電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn),通過(guò)電場(chǎng)力做功,使電勢(shì)能改變,來(lái)判定電勢(shì)高低。變式訓(xùn)練〔2010·XX卷某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,以下說(shuō)法正確的是〔A．點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C．若將一試探電荷+由點(diǎn)釋放,它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)b點(diǎn)D．若在點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q,將一試探電荷+q由移至b的過(guò)程中,電勢(shì)能減小〖解析〗A.根據(jù)電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),A錯(cuò)誤；B.根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低〔最快,點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì),B正確；C.若將一試電荷由點(diǎn)釋放,因受力方向沿電場(chǎng)方向〔電場(chǎng)線切線,它不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),C錯(cuò)誤；D.若在點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷,疊加后電勢(shì)仍然高于,將一試探電荷由移至的過(guò)程中,因電勢(shì)降低,所以電勢(shì)能減小,D正確；故選項(xiàng)B、D正確。〖答案〗BD類型三.電場(chǎng)線和等勢(shì)面[例題]<2011·XX卷>一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出,電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行,不計(jì)粒子的重力。下列說(shuō)法正確的有〔A．粒子帶負(fù)B．粒子的加速度先不變,后變小C．粒子的速度不斷增大D．粒子的電勢(shì)能先減小,后增大〖解析〗由等勢(shì)線的分布情況可大致畫出電場(chǎng)線的方向和疏密情況,進(jìn)而知道粒子受力情況,故選A、B。〖答案〗AB變式訓(xùn)練1.〔2010·XX卷如圖所示,圓弧虛線表示正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面,相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。光滑絕緣直桿沿電場(chǎng)方向水平放置并固定不動(dòng),桿上套有一帶正電的小滑塊<可視為質(zhì)點(diǎn)>,滑塊通過(guò)絕緣輕彈簧與固定點(diǎn)O相連,并以某一初速度從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),OM＜ON。若滑塊在M、N時(shí)彈簧的彈力大小相等,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則〔A．滑塊從M到N的過(guò)程中,速度可能一直增大B．滑塊從位置1到2的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功比從位置3到4的小C．在M、N之間的范圍內(nèi),可能存在滑塊速度相同的兩個(gè)位置D．在M、N之間可能存在只由電場(chǎng)力確定滑塊加速度大小的三個(gè)位置〖解析〗在N點(diǎn)如果電場(chǎng)力不小于彈簧彈力的分力,則滑塊一直加速,A正確。在N點(diǎn)如果電場(chǎng)力小于彈簧彈力的分力,則滑塊先加速后減速,就可能有兩個(gè)位置的速度相同,C正確。1、2與3、4間的電勢(shì)差相等,電場(chǎng)力做功相等,B錯(cuò)誤。由于M點(diǎn)和N點(diǎn)彈簧的長(zhǎng)度不同但彈力相等,說(shuō)明N點(diǎn)時(shí)彈簧是壓縮的,在彈簧與水平桿垂直和彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的兩個(gè)位置滑塊的加速度只由電場(chǎng)力決定,故D錯(cuò)誤。〖答案〗AC2.如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,且AB=BC,電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC,電勢(shì)分別為、、,AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC,則下列關(guān)系中正確的有〔A.＞＞B.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBCD.UAB=UB〖答案〗ABC類型四.電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系[例題]在電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),它們的電勢(shì)分別為＝－100V,＝200V。把電荷量q＝－2.0×C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功還是克服電場(chǎng)力做功？做了多少功？〖解析〗因?yàn)橐阎狝、B兩點(diǎn)的電勢(shì),故可以計(jì)算A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能,據(jù)電勢(shì)能的變化確定做功情況；也可以先求A、B間的電勢(shì)差,根據(jù)W＝q進(jìn)行計(jì)算。解法一：用W＝－Δ計(jì)算電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為：＝q＝<－2.0×>×<－100>J＝2.0×J＝q＝<－2.0×>×200J＝－4.0×J所以＝－＝6.0×J因?yàn)椋?,所以是電場(chǎng)力做正功。解法二：用＝q計(jì)算電荷從A移動(dòng)到B過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功為：＝q＝<－2.0×>×[<－100>－200]J＝6.0×J計(jì)算得出＞0,所以是電場(chǎng)力做正功。〖答案〗電場(chǎng)力做正功6.0×J變式訓(xùn)練〔2009·XX卷空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),有一電荷量、質(zhì)量的粒子從點(diǎn)以速率射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速率為。現(xiàn)有另一電荷量、質(zhì)量的粒子以速率仍從點(diǎn)射入該電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速率為。若忽略重力的影響,則〔A．在、、三點(diǎn)中,點(diǎn)電勢(shì)最高B．在、、三點(diǎn)中,點(diǎn)電勢(shì)最高C．間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差大D．間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差小〖解析〗正電荷由O到A,動(dòng)能變大,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電勢(shì)也減小,O點(diǎn)電勢(shì)較高；負(fù)電荷從O到B速度增大,電場(chǎng)力也做正功,電勢(shì)能減小,電勢(shì)升高,B點(diǎn)電勢(shì)比O點(diǎn)高。所以B點(diǎn)最高,A對(duì)；；,故D對(duì)。〖答案〗AD類型五.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系[例題]圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知AC⊥BC,∠ABC＝60°,BC＝20cm.把一個(gè)電荷量q＝1×C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為零；從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為－1.73×J,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別是<>A．865V/m,垂直AC向左B．865V/m,垂直AC向右C．1000V/m,垂直AB斜向上D．1000V/m,垂直AB斜向下〖解析〗把電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力不做功,說(shuō)明A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,因該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),等勢(shì)面應(yīng)為平面,故圖中直線AB即為等勢(shì)線,場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)垂直于等勢(shì)面,可見(jiàn),選項(xiàng)A、B不正確。V=－173V。B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)低173V,因電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向,所以場(chǎng)強(qiáng)方向必垂直于AB斜向下。場(chǎng)強(qiáng)大小V/m,因此選項(xiàng)D正確。〖答案〗D變式訓(xùn)練〔2010·XX卷如圖所示,在平面內(nèi)有一個(gè)以為圓心、半徑R=0.1m的圓,P為圓周上的一點(diǎn),、兩點(diǎn)連線與軸正方向的夾角為。若空間存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,則、兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為〔A.B.C.D.〖解析〗在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=Ed,而d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離,所以,故：,選項(xiàng)A正確。〖答案〗A1.下列有關(guān)電荷的電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是〔A．電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)能一定大B．電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)能一定為零C、電荷只在電場(chǎng)力的作用下,電荷的電勢(shì)能一定減少D．只在電場(chǎng)力的作用下,電荷的電勢(shì)能可能增加,也可能減少ABCD甲0vt乙2.如圖甲所示,直線CD是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,若將一電子從A點(diǎn)處?kù)o止釋放,電子沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的曲線如圖乙所示.則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)A、B的高低和場(chǎng)強(qiáng)EA、EB及電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能ABCD甲0vt乙A.A>BB.εA>εBC.EA>EBD.EA<EB3.關(guān)于等勢(shì)面的說(shuō)法,正確的是<>A.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí),由于不受電場(chǎng)力作用,所以說(shuō)電場(chǎng)力不做功B.在同一個(gè)等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C.兩個(gè)不等電勢(shì)的等勢(shì)面可能相交D.若相鄰兩等勢(shì)面的電勢(shì)差相等,則等勢(shì)面的疏密程度能反映場(chǎng)強(qiáng)的大小4.帶電粒子M只在電場(chǎng)力作用下由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),在此過(guò)程中克服電場(chǎng)力做了2.6×10-6J的功。那么<>A.M在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于它在Q點(diǎn)的電勢(shì)能B.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.P點(diǎn)的電勢(shì)一定高于Q點(diǎn)的電勢(shì)D.M在P點(diǎn)的動(dòng)能一定大于它在Q點(diǎn)的動(dòng)能5.某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,可以判定<>A.粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度B.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能D.電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)6.如圖所示,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(shuō)法中正確的是< >A.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷,則正電荷向B運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減少B.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷,則正電荷向B運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加C.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷,則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加D.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷,則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減少7.A把一檢驗(yàn)電荷q=10-10放入某一電場(chǎng)中A點(diǎn),具有電勢(shì)能為10-8J,則該點(diǎn)電勢(shì)為_(kāi)_____V.若在該點(diǎn)放入另一電荷q=-10-10C,則該點(diǎn)電勢(shì)為_(kāi)_____V8.如圖所示,為一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),兩點(diǎn)間電勢(shì)之差為200V,電量為－6×10-8Ｃ的點(diǎn)電荷從B移到A,它的電勢(shì)能改變=_____。設(shè)A、B點(diǎn)電勢(shì)能分別為、,電勢(shì)分別為、,場(chǎng)強(qiáng)分別為、。則____,_____,_____。〔選填"＜"或"＞"9.有一個(gè)帶電荷量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做6×10-4J的功,從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)電荷做9×10-4J的功,問(wèn)：〔1AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少?〔2如以B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?CA間的電勢(shì)差為多少?10.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為a的等邊三角形,如圖所示,場(chǎng)強(qiáng)方向平行于紙面.具有初速度的電子在電場(chǎng)力作用下從B到A動(dòng)能減少E0,質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下從C到A動(dòng)能增加E0,求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).1.如圖展示了等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面。關(guān)于場(chǎng)中的A、B、C、D四點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是〔A．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都相同B．A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同,電勢(shì)不同C．C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都不同D．C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,場(chǎng)強(qiáng)不同2.如圖所示,平行的實(shí)線代表電場(chǎng)線,方向未知,電荷量為1×10-2C的正電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用,該電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),動(dòng)能損失了0.1J,若A點(diǎn)電勢(shì)為V,則 〔A．B點(diǎn)電勢(shì)為零B．電場(chǎng)線方向向左C．電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線aD．電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線b3.如圖所示,細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球,球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則〔A．小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),球的線速度一定最大D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能一定最大4.如圖所示,在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無(wú)初速度地釋放帶有恒定電荷的小物塊,小物塊在Q的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M到N的過(guò)程中<>A．小物塊所受的電場(chǎng)力減小B．小物塊的電勢(shì)能可能增加C．小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D．M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)5.如圖所示,水平固定的小圓盤A帶電荷量為Q,電勢(shì)為零,從盤心處O釋放一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球。由于電場(chǎng)的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的C點(diǎn),OC=h,又知道過(guò)豎直線上B點(diǎn)時(shí),小球速度最大。由此可確定的Q形成的電場(chǎng)中的物理量是：①B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)②C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)③B點(diǎn)的電勢(shì)④C點(diǎn)的電勢(shì)〔A．①③B．②④ C．①④ D．②③6.如圖所示,帶箭頭的直線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)線,一個(gè)帶負(fù)電的粒子以一定初速度進(jìn)入電場(chǎng),由A運(yùn)動(dòng)到B〔軌跡為圖中AB實(shí)曲線所示。設(shè)粒子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的加速度和動(dòng)能分別用、、EA、EB表示,則〔不計(jì)粒子重力〔A．＞B．=C．EA＞EBD．EA＜EB7.如圖所示A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=15V,φB=3V,φC=-3V.由此可知D點(diǎn)的電勢(shì)φD=______Vbac8.如圖所示,a、b和c分別表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為6V、4V和1.5V。一質(zhì)子<>從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放,僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng),已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)的速率為v,則質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面動(dòng)能增加________,質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面cbac9.如左下圖所示,電荷量為-e,質(zhì)量為m的電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),初速度為v0,當(dāng)它通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí),速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°角,不計(jì)電子的重力,求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。3RABC3RABC+R〔1小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小；〔2A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；〔3若以C點(diǎn)作為零電勢(shì)點(diǎn),試確定A點(diǎn)的電勢(shì)。本講參考答案夯實(shí)基礎(chǔ)鞏固部分：1．D2.BC3.D4.AD5.B6.AD7.100100×J＜＜＞9.<