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1、电场能的性质练习本讲稿第一页，共十七页1下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是()A电荷在电场强度大的地方，电势能一定大电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少D电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增加，加，D本讲稿第二页，共十七页C标出三个点电荷的正负。标出三个点电荷的
2、正负。本讲稿第三页，共十七页3(2013成都高三调研成都高三调研)电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是正确的是()AA点的电场强度比点的电场强度比C点的小点的小B负电荷在负电荷在A点的电势能比在点的电势能比在C点的电势能大点的电势能大C电荷沿等势面电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始移动的过程中，电场力始终不做功终不做功D正电荷由正电荷由A移动到移动到C，电场力做负功，电场力做负功解析：选解析：选C.由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故地方电场强度越大，故A
3、点的电场强度比点的电场强度比C点的大，点的大，A错误；负电荷在错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，故电势越高的位置电势能越小，故B错误；沿等势面移动电荷，电场错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，故力不做功，故C正确；正电荷由正确；正电荷由A移动到移动到C，电场力做正功，故，电场力做正功，故D错误错误C画出经画出经ABC三点的电场线。三点的电场线。本讲稿第四页，共十七页4.(2013扬州、泰州联考扬州、泰州联考)如图所示，虚线如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带正电，实线
4、为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨是这条轨迹上的两点据此可知迹上的两点据此可知()A三个等势面中，三个等势面中，c的电势最高的电势最高B带电质点通过带电质点通过P点时的电势能较点时的电势能较Q点大点大C带电质点通过带电质点通过P点时的动能较点时的动能较Q点大点大D带电质点通过带电质点通过P点时的加速度较点时的加速度较Q点大点大解析：选解析：选ABD.等差等势面密集的地方电场强度大，稀疏的地方电场强度小，等差等势面密集的地方电场强度大，稀疏的地方电场强度小，由图知由图知P点的电场强度大，则质点通过点的电场强度大，则
5、质点通过P点时的加速度大，故选项点时的加速度大，故选项D对根对根据电场线与等势面垂直，定性画出过据电场线与等势面垂直，定性画出过P、Q两点的电场线，假设质点从两点的电场线，假设质点从Q向向P运动，根据初速度的方向和轨迹偏转方向可判定质点在运动，根据初速度的方向和轨迹偏转方向可判定质点在Q点所受电场力点所受电场力F的方向如图所示，可以得出等势面的方向如图所示，可以得出等势面c的电势最高，选项的电势最高，选项A正确正确由由Q向向P运动过程中，电场力做负功，动能运动过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故选项减少，电势能增加，故选项B对对C错若质错若质点从点从P向向Q运动，也可得出选项运动，也
6、可得出选项B正确正确ABD本讲稿第五页，共十七页6如图，在点电荷如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别分别置于置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是()AA点电势大于点电势大于B点电势点电势BA、B两点的电场强度相等两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于的电荷量小于q2的电荷量的电荷量Dq1在在A点的电势能小于点的电势能小于q2在在B点的
7、电势能点的电势能C本讲稿第六页，共十七页BD本讲稿第七页，共十七页7.在光滑绝缘水平面的在光滑绝缘水平面的P点正上方点正上方O点固定一电荷量为点固定一电荷量为Q的正点电荷，的正点电荷，在水平面上在水平面上N点，由静止释放电荷量为点，由静止释放电荷量为q的负检验电荷，其质量为的负检验电荷，其质量为m，该检验电荷经过该检验电荷经过P点时速度为点时速度为v，图中，图中60，规定电场中，规定电场中P点的电势为点的电势为零则在零则在Q形成的电场中形成的电场中()AN点电势高于点电势高于P点电势点电势BP点电场强度大小是点电场强度大小是N点的点的2倍倍C怎样比较怎样比较N、P电势的高低？电势的高低？怎样比
8、较怎样比较N、P电场强度的大小？电场强度的大小？计算计算N点电势的方法？点电势的方法？已知已知N点电势怎样计算检验电荷在点电势怎样计算检验电荷在N点的电势能？点的电势能？本讲稿第八页，共十七页本讲稿第九页，共十七页8.在空间直角坐标系在空间直角坐标系Oxyz中，有一四面体中，有一四面体CAOB，C、A、O、B为四面体的四个顶点，且为四面体的四个顶点，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0，L,0)、C(0,0，L)，D(2L,0,0)是是x轴上一点，在坐标原点轴上一点，在坐标原点O处固定着处固定着Q的点电荷，下列的点电荷，下列说法正确的是说法正确的是()AA、B、C三点的电场强度相同三点
9、的电场强度相同B电势差电势差UOAUADC将一电子由将一电子由C点分别移动到点分别移动到A、B两点，两点，电场力做功相等电场力做功相等D电子在电子在A点的电势能大于在点的电势能大于在D点的电势能点的电势能解析：选解析：选C.A、B、C三点的电场强度大小相同、方向不同，三点的电场强度大小相同、方向不同，A错误；电错误；电势差势差UOAUAD，B错误；电子在错误；电子在A点的电势能小于在点的电势能小于在D点的电势能，点的电势能，D错错误；将一电子由误；将一电子由C点分别移动到点分别移动到A、B两点，电场力做功相等两点，电场力做功相等(?)，C正正确确C把电荷从把电荷从D分别移到分别移到A、B、C三
10、点，电势能的变化大小关三点，电势能的变化大小关系怎样？系怎样？本讲稿第十页，共十七页9.有一静电场，其电势随有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若将一带负电的粒子将一带负电的粒子(重力不计重力不计)从坐标原点从坐标原点O由静止释放，电场中由静止释放，电场中P、Q两两点的横坐标分别为点的横坐标分别为1 mm、4 mm.则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A粒子将沿粒子将沿x轴正方向一直向前运动轴正方向一直向前运动B粒子经过粒子经过P点与点与Q点时，加速度大小相等、方向相反点时，加速度大小相等、方向相反C粒子经过粒子经过P点与点与Q点
11、时，动能相等点时，动能相等D粒子经过粒子经过P点与点与Q点时，电场力做功的功率相等点时，电场力做功的功率相等CU=E xU=2-1=0 2mm,2 10mm,10 12mm分分别是什么电场？别是什么电场？本讲稿第十一页，共十七页电荷只受电场力作电荷只受电场力作用动能和势能之和用动能和势能之和为定值，因为定值，因P、Q两点电势相等，故两点电势相等，故电荷在这两点动能电荷在这两点动能相等，故速度相等相等，故速度相等。本讲稿第十二页，共十七页10.如图，如图，A、B两点所在的圆半径分别为两点所在的圆半径分别为r1和和r2，这两个圆为同心圆，圆，这两个圆为同心圆，圆心处有一带电为心处有一带电为Q的点电
12、荷，内外圆间的电势差为的点电荷，内外圆间的电势差为U.一电子仅在电场一电子仅在电场力作用下由力作用下由A运动到运动到B，电子经过，电子经过B点时速度为点时速度为v.若电子质量为若电子质量为m，带电，带电荷量为荷量为e.求：求：(1)电子经过电子经过B点时的加速度大小点时的加速度大小(2)电子在电子在A点时的速度大小点时的速度大小v0.本讲稿第十三页，共十七页11.如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量有一个质量m2.0103 kg、电量、电量q2.0106 C的带正电的物体的带正电的物体(可可视为质点视
13、为质点)，从，从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为随时间的变化规律为x6.0t10t2，式中，式中x的单位为的单位为m，t的单位为的单位为s.不不计空气阻力，取计空气阻力，取g10 m/s2.(1)求匀强电场的场强大小和方向求匀强电场的场强大小和方向(2)求带电物体在求带电物体在00.5 s内电势能的变化量内电势能的变化量请请用用更更简简单单的的方方法法做做(2)问问本讲稿第十四页，共十七页12.如图所示，如图所示，M、N是水平放置的一对正对平行金属板，其中是水平放置的一对正对平行金属板，其中M板中板中央有一小孔央有
14、一小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场，板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一根长为是一根长为9L的轻质的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球个完全相同的带电小球(小球直径小球直径略小于孔略小于孔)，每个小球带电荷量为，每个小球带电荷量为q，质量为，质量为m，相邻小球间的距离为，相邻小球间的距离为L，小球可视为质点，不考虑带电小球之间库仑力现将最下端的小球置小球可视为质点，不考虑带电小球之间库仑力现将最下端的小球置于于O处，然后将处，然后将AB由静止释放，由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，经观察在运动过程中始终保持竖直，经观察发现，在第二
15、个小球进入电场到第三个小球进入电场前这一过程中，发现，在第二个小球进入电场到第三个小球进入电场前这一过程中，AB做做匀速直线运动已知匀速直线运动已知MN两板间距大于细杆长度试求：两板间距大于细杆长度试求：(1)两板间电场强度的大小；两板间电场强度的大小；(2)上述匀速运动过程中速度大小；上述匀速运动过程中速度大小；(3)若若AB以初动能以初动能Ek0从从O处开始向下运动，处开始向下运动，恰好能使第恰好能使第10个小球过个小球过O点，求点，求Ek0的大小的大小本讲稿第十五页，共十七页(2)上述匀速运动过程中速度大小；上述匀速运动过程中速度大小；(3)若若AB以初动能以初动能Ek0从从O处开始向下运动，恰好能使第处开始向下运动，恰好能使第10个小球过个小球过O点，点，求求Ek0的大小的大小本讲稿第十六页，共十七页谢谢合作！谢谢合作！本讲稿第十七页，共十七页