全国版2019版高考物理一轮复习第8章电场第29课时电场能的性质学案.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 第 29 课时 电场能的性质 考点 1 电场中的电势高低及电势能大小的判断与比较 1比较电势高低的方法 (1)沿电场线方向,电势越来越 低 。 (2)判断出 UAB的正负,再由 UAB A B,比较 A、 B的大小。若 UAB0,则 A B;若 UABEb B场强 Ea b D电势 a O a, A 错误; O 点合场强为零,故 EaEO, EcEO,B 错误;负粒子在电势低处电势能 大,在电势高处电势能小,可判断出 C 正确;粒子沿 cd匀速移动,受力平衡,外力在大小上等于其所受的静电力,而沿 cd 方向,但电场强度大小无法判断,因此外力如何变化无法得知,故 D
2、错误。 3 (人教版选修 3 1 P20T7 改编 )如图所示,三条曲线表示三条等势线,其电势 C 0, A B 10 V, D 30 V,将电量 q 1.210 6 C 的电荷在电场中移动。 (1)把这个电荷从 C 移到 D,电场力做功多少? (2)把这个电荷从 D 移到 B 再移到 A,电势能变化多少? 答案 (1)3.610 5 J (2)增加 4.810 5 J 解析 (1)UCD 0 ( 30) V 30 V WCD qUCD 1.210 630 J 3.610 5 J。 (2)UDA 30 10 V 40 V WDA qUDA 1.210 6( 40) J 4.810 5 J 电场
3、力做负功,电荷的电势能增加 Ep WDA 4.810 5 J。 【 精品教育资源文库 】 考点 2 电势、电势差与电场强度的关系 1在匀强电场中 U Ed,即在沿电场线方向上, U d。 2在非匀强电场中 U Ed 虽不能直接应用,但可以做定性分析。 3电势差与电场强 度的关系规律总结 (1)在匀强电场中,电势沿直线是均匀变化的,即直线上距离相等的线段两端的电势差相等。匀强电场中若两线段 AB CD,且 AB CD,则 UAB UCD(或 A B C D)。 (2)等分线段找等势点法:将电势最高点和电势最低点连接后根据需要平分成若干段,必能找到第三点电势的等势点,它们的连线即等势面 (或等势
4、线 ),与其垂直的线即为电场线。 例 2 如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点 O处的电势为 0,点 A处的电势为 6 V,点 B处的电势为 3 V,则电场 强度的大小为 ( ) A 200 V/m B 200 3 V/m C 100 V/m D 100 3 V/m 解析 设 OA 中点为 C,由 UACAC UCOCO,可得 C 点的电势 C 3 V, C B,即 B、 C 在同一等势面上,如图所示,由电场线与等势面的关系和几何关系知: d 1.5 cm,则 E Ud31.510 2 V/m 200 V/m, A 正确。 【 精品教育资源文库 】 答案
5、 A 如何确定匀强电场 中的电场线 (1)先确定等势线,根据 “ 两点确定一条直线 ” ,找出电场中电势相等的两个点,然后连接成一条等势线;因匀强电场的电势在一条直线上均匀变化,任一线段中点的电势为两端点电势的平均值。 (2)电场线跟等势线一定垂直,作出等势线的垂线即得电场线。 (3)比较电势的高低,即沿着电场线的方向,电势逐渐降低;根据电势高低在电场线上标出箭头,表示电场的方向。 1在匀强电场中有一个半径为 R 1 m 的圆,电场方向与圆的平面平行, O、 P 两点电势差为 10 V,一个电子在该匀强电场中仅受电场力作用运动,且在 P、 Q 两点上 速度方向与圆的切线一致,速度大小均为 1
6、m/s,则 ( ) A电子从 P 到 Q 的运动过程中,动能先增大后减小 B电子可能做圆周运动 C该匀强电场的电场强度 E 10 V/m D O 点与圆周上电势最低的点的电势差为 10 2 V 【 精品教育资源文库 】 答案 D 解析 一个电子仅在电场力作用下运动,由于电子在 P、 Q 两点动能相等,则电势能也相等。因为是匀强电场,所以两点的连线 PQ 即为等势面,根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线 CO。由曲线运动条件可知,电子所受的电场力沿着 CO 方向,因此电子从 P到 Q 做抛体运动,速 度方向与电场力方向夹角先大于 90 后小于 90 ,电场力对于运动粒子来说先是阻力后是动
7、力,所以动能先减小后增大,故 A、 B 错误;匀强电场的电场强度 U Ed 式中的 d 是沿着电场强度方向的距离,因而由几何关系可知, UPO E 22 R,所以 E 2UR 10 2 V/m,圆周上电势最低的点与 O 点的电势差为 U ER 2UR R 2U 10 2 V,故D 正确, C 错误。 2 (人教版选修 3 1 P23T2 改编 )如图所示, A、 B 两平行金属板间的匀强电场的电场强度 E 210 5 V/m,方向如图所示。电场中 a、 b 两点相距 10 cm, ab 连线与电场线成60 角, a 点距 A 板 2 cm, b 点距 B 板 3 cm。 (1)求电势差 UAa
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