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1、第第2 2节电场的能的性质节电场的能的性质1 1电势电势差:差:电电荷在荷在电场电场中两点中两点间间移移动时动时,的比的比值值,叫做,叫做这这两点两点间间的的电势电势差表达式:差表达式:,是,是标标量,由量,由电场电场本身决定本身决定2 2电势电势:电场电场中某点的中某点的电势电势在数在数值值上等于上等于 ,是,是标标量,量,描述描述 的性的性质质,由,由电场电场本身决定本身决定电场电场力所力所做的功与它的做的功与它的电电荷量荷量单单位正位正电电荷荷由由该该点移到点移到电势电势零点零点时电场时电场力所做的功力所做的功电场电场的能的能一、电势差、电势、等势面、电势能等概念一、电势差、电势、等势面
2、、电势能等概念3电电势势能能:电电荷荷在在电电场场中中某某点点具具有有的的电电势势能能等等于于 ,它是由,它是由电电荷和荷和电场电场共同具有的共同具有的4电电势势能能、电电势势具具有有 性性,与与零零电电势势点点的的选选取取 关关;电电势势能能的的改改变变、电电势势差差与与零零电电势势点点的的选选取取 关关5等等势势面面:电电场场中中 点点构构成成的的面面叫叫等等势势面面它的它的电电荷量与荷量与该该点点电势电势的乘的乘积积相相对对有有无无电势电势相等的相等的电电场场力力对对电电荷荷做做正正功功,电电势势能能减减少少;电电场场力力对对电电荷荷做做负负功功,电电势势能能增增加加且且电电势势能能的的
3、改改变变量量等等于于电电场场力力做做功的多少,即功的多少,即W W电电E E.三、匀强电场中电势差与电场强度的关系三、匀强电场中电势差与电场强度的关系沿沿匀匀强强电电场场场场强强方方向向,两两点点间间的的电电势势差差等等于于场场强强和和这这两点两点间间距离的乘距离的乘积积,即,即U UE Ed d.四、常见电场等势面分布图四、常见电场等势面分布图二、电场力做功与电势能改变的关系二、电场力做功与电势能改变的关系1 1在在同同一一等等势势面面上上各各点点电电势势相相等等,所所以以在在同同一一等等势势面面上移上移动电动电荷,荷,电场电场力不做功力不做功2 2电电场场线线跟跟等等势势面面一一定定垂垂直
4、直,并并且且由由电电势势高高的的等等势势面面指向指向电势电势低的等低的等势势面面3 3等等势势面越密,面越密,电场电场强强度越大度越大4 4等等势势面不相交,不相切面不相交,不相切5 5电场线电场线的方向是的方向是电势电势降低的方向降低的方向6 6沿沿匀匀强强电电场场中中任任何何一一条条直直线线(等等势势面面除除外外),电电势势都都是是均匀均匀变变化的化的五、等势面的性质五、等势面的性质题型一:电势高低与电势能大小的比较题型一:电势高低与电势能大小的比较例例1 某某电场电场的的电场线电场线分布如分布如图图所所示,下列示,下列说说法正确的是法正确的是()Aa点的点的电势电势高于高于b点的点的电势
5、电势Bc点的点的电场电场强强度大于度大于d点的点的电场电场强强度度C若将正若将正试试探探电电荷由荷由a点移到点移到b点,点,电场电场力做正功力做正功D若将一若将一负试负试探探电电荷由荷由c点移到点移到d点,点,电势电势能减少能减少【解析解析】沿电场方向电势降低,沿电场方向电势降低,ab,A错电场线错电场线的疏密程度反映了电场强度的小大关系,的疏密程度反映了电场强度的小大关系,EcEd,B错错正电荷从低电势处移向高电势处,电场力做负功,正电荷从低电势处移向高电势处,电场力做负功,C错因为错因为cd,将负电荷从,将负电荷从c移到移到d,电场力做正功,电场力做正功,电势能减少,电势能减少,D对对【答
6、案答案】D【方法与知识感悟方法与知识感悟】1.比较电势高低的方法比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低沿电场线方向,电势越来越低(2)判判断断出出UAB的的正正负负,再再由由UABAB,比比较较A、B的大小,若的大小,若UAB0,则,则AB,若,若UAB0,则,则AB.(3)取取无无穷穷远远处处为为零零电电势势点点,正正电电荷荷周周围围电电势势为为正正值值,且且离离正正电电荷荷近近处处电电势势高高;负负电电荷荷周周围围电电势势为为负负值值,且且离负电荷近处电势低离负电荷近处电势低2电势能大小的比较方法电势能大小的比较方法(1)做功判断法做功判断法电电场场力力做做正正功功时时电电势势
7、能能减减小小;电电场场力力做做负负功功时时电电势势能能增大增大(对正、负电荷都适用对正、负电荷都适用)(2)依据电势高低判断依据电势高低判断正正电电荷荷在在电电势势高高处处具具有有的的电电势势能能大大,负负电电荷荷在在电电势势低低处具有的电势能大处具有的电势能大3电势与电势能比较电势与电势能比较 电势电势电势能电势能E电电意义意义反映电场能的性质的物反映电场能的性质的物理量理量电荷在电场中某点时所电荷在电场中某点时所具有的电势能具有的电势能决定决定因素因素电场中某一点的电势电场中某一点的电势的大小,只跟电场本身的大小,只跟电场本身有关,跟点电荷有关,跟点电荷q无关无关电势能的大小是由点电电势能
8、的大小是由点电荷荷q和该点电势和该点电势共同决共同决定的定的变化变化量量电势差电势差U是指电场中两是指电场中两点间的电势之差,点间的电势之差,UABAB,取,取B0,则则AUAB电势能差电势能差E是指点电是指点电荷在电场中两点间的电荷在电场中两点间的电势能之差势能之差EEAEB,EW,取,取EB0,EAE 电势电势电势能电势能E电电正负正负含义含义电势沿电场线方向电势沿电场线方向逐渐降落,选定零逐渐降落,选定零电势点后,某点的电势点后,某点的电势高于零则为正电势高于零则为正值;某点的电势低值;某点的电势低于零则为负值于零则为负值正电荷正电荷(q):电势能:电势能的正负跟电势的正负的正负跟电势的
9、正负相同;负电荷相同;负电荷(q):电势能的正负跟电:电势能的正负跟电势的正负相反正负势的正负相反正负表示电势能的大小表示电势能的大小单位单位伏特伏特焦耳焦耳联系联系E电电qqUE电电题型二:匀强电场中电势差与场强的关系题型二:匀强电场中电势差与场强的关系【答案答案】A(2)已已知知电电场场中中几几点点的的电电势势,如如果果要要求求某某点点的的电电势势时时,一一般般采采用用“等等分分法法”在在电电场场中中找找与与待待求求点点电电势势相相同同的的等等势势点点,等等分分法法也也常常用用在在画画电电场场线线的的问问题题中中(3)在在匀匀强强电电场场中中,相相互互平平行行的的相相等等长长度度的的线线段
10、段两两端间的电势差相等,应用这一点可求解电势端间的电势差相等,应用这一点可求解电势例例3 3 如如图图所示,虚所示,虚线线表示等表示等势势面,面,相相邻邻两等两等势势面面间间的的电势电势差相等有差相等有一一带带正正电电的小球在的小球在电场电场中运中运动动,实实线线表表示示该该小小球球的的运运动动轨轨迹迹小小球球在在a a点点的的动动能能等等于于20 20 eVeV,运运动动到到b b点点时时的的动动能能等等于于2 2 eV.eV.若若取取c c点点为为电电势势零零点点,则则当当这这个个带带电电小小球球的的电电势势能能等等于于6 6 eVeV时时(不不计计重重力力和和空气阻力空气阻力),它的,它
11、的动动能等于能等于()A A16 eV B16 eV B14 eV C14 eV C6 eV D6 eV D4 eV4 eV【思路点拨思路点拨】正确理解电场力与路径无关及其与电势正确理解电场力与路径无关及其与电势能的变化关系,运用能量守恒定律是解题的关键能的变化关系,运用能量守恒定律是解题的关键题型三:电场力做功的计算及电场中的功能关系问题题型三:电场力做功的计算及电场中的功能关系问题【解析解析】由动能定理可知,小球由由动能定理可知,小球由a到到b的过程中,动的过程中,动能减少能减少20 eV2 eV18 eV,故电场力做功,故电场力做功Wab18 eV,小球电势能增加量,小球电势能增加量Ep
12、ab18 eV,选,选C点为零点为零电势点,则电势点,则a点电势能点电势能Epa12 eV,又因小球重力,又因小球重力不计,只有电场力做功,故小球运动过程中,电势能不计,只有电场力做功,故小球运动过程中,电势能与动能的和不变,由与动能的和不变,由EpaEka12 eV20 eV8 eV可知,当小球电势能为可知,当小球电势能为6 eV时,它的时,它的动能为动能为14 eV,B正确正确【答案答案】B【方法与知识感悟方法与知识感悟】1电场力做功的计算方法电场力做功的计算方法(1)由由公公式式WFlcos 计计算算,此此公公式式只只适适用用于于匀匀强强电电场场,可变形为可变形为WqElcos.(2)由
13、由WqU来来计计算算,此此公公式式适适用用于于任任何何形形式式的的静静电电场场(3)由动能定理来计算:由动能定理来计算:W电场力电场力W其他力其他力Ek.(4)由电势能的变化计算:由电势能的变化计算:W电场力电场力Ep1Ep2.2电场中的功能关系电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变;若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变;(2)若若只只有有电电场场力力和和重重力力做做功功,电电势势能能、重重力力势势能能、动动能之和保持不变;能之和保持不变;(3)除除重重力力之之外外,其其他他各各力力对对物物体体做做的的功功等等于于物物体体机机械械能的变化能的变化(4)所有力对物
14、体所做的功,等于物体动能的变化所有力对物体所做的功,等于物体动能的变化题型四:题型四:Ex图象和图象和x图象问题图象问题例例4 空空间间有有一一沿沿x轴轴对对称称分分布布的的电电场场,其其电电场场强强度度E随随x变变化的化的图图象如象如图图所示下列所示下列说说法正确的是法正确的是()AO点的点的电势电势最低最低Bx2点的点的电势电势最高最高Cx1和和x1两点的两点的电势电势相等相等Dx1和和x3两点的两点的电势电势相等相等【思路点拨思路点拨】场源电荷如图分布,以场源电荷如图分布,以x轴正方向的场强为轴正方向的场强为正,即可得到题中的正,即可得到题中的Ex图象在图象在Ex图象上取一微元,图象上取
15、一微元,由由UEd可知电场强度可知电场强度E随随x变化的一小段图象与变化的一小段图象与x轴所围轴所围的面积表示对应的两点之间的电势差,据此可比较两点之的面积表示对应的两点之间的电势差,据此可比较两点之间电势的高低间电势的高低【解析解析】电势差与电场强度的关系为电势差与电场强度的关系为UEd,此表达式适用于匀强电场,此表达式适用于匀强电场,图中为非匀强电场的场强图中为非匀强电场的场强E与坐标与坐标x的关系图象,当取一段极短长度的关系图象,当取一段极短长度x时,可认为时,可认为x长度内的电场为匀强电场,因此图像长度内的电场为匀强电场,因此图像所包围的面积表示电势差图中从所包围的面积表示电势差图中从
16、O点沿点沿x轴方向,轴方向,场强为正值,所以图线与场强为正值,所以图线与x轴包围的面积表示的电势差轴包围的面积表示的电势差为正,表示沿为正,表示沿x轴方向的电势逐渐降低,即轴方向的电势逐渐降低,即O点电势点电势依次大于依次大于x1点、点、x2点、点、x3点的电势,选项点的电势,选项A、B、D错误错误而图中沿而图中沿x轴方向,场强为负值,所以图线与轴方向,场强为负值,所以图线与x轴包轴包围的面积表示的电势差为正,即沿围的面积表示的电势差为正,即沿x轴方向的电势也轴方向的电势也逐渐降低因从逐渐降低因从x1点到点到x1点,点,Ex图线在图线在O点两侧所点两侧所包围的面积相等,表示这两点间的电势差为零
17、,所以包围的面积相等,表示这两点间的电势差为零,所以x1和和x1两点电势相等,选项两点电势相等,选项C正确正确【答案答案】C【方法与知识感悟方法与知识感悟】在在x轴上,位于轴上,位于xO处的点处的点电荷的电荷的Ex图象是由最大值迅速减小的曲线,图图象是由最大值迅速减小的曲线,图象关于坐标原点对称;等量同种点电荷连线上的象关于坐标原点对称;等量同种点电荷连线上的Ex图象关于坐标原点对称,两电荷连线的中点图象关于坐标原点对称,两电荷连线的中点处场强为处场强为O;两等量异种点电荷连线上的;两等量异种点电荷连线上的Ex图图象关于连线中垂线对称,两点电荷连线中点处场象关于连线中垂线对称,两点电荷连线中点
18、处场强较小,但不为强较小,但不为0.例例5 (2011上海上海)两个等量异种点两个等量异种点电电荷位于荷位于x轴轴上,相上,相对对原点原点对对称分布,正确描述称分布,正确描述电势电势随位置随位置变变化化规规律的是律的是图图()【思路点拔思路点拔】x图象的斜率大小表示电场强度沿图象的斜率大小表示电场强度沿x轴轴方向分量的大小方向分量的大小(或电场强度的大小或电场强度的大小)若图象某段平若图象某段平行于行于x轴,表明电势轴,表明电势在该段不随在该段不随x变化,电场强度沿变化,电场强度沿x轴方向的分量为轴方向的分量为0,空间各点场强与,空间各点场强与x轴垂直轴垂直【解析解析】在两个等量异种点电荷连线
19、的垂直平分线在两个等量异种点电荷连线的垂直平分线上各点的电势都是零,所以坐标原点的电势为零上各点的电势都是零,所以坐标原点的电势为零在在x轴负方向上,各点的合电势为正值在轴负方向上,各点的合电势为正值在x轴正方轴正方向上,各点的合电势为负值,所以,只有向上,各点的合电势为负值,所以,只有A是对的是对的【答案答案】A【方法与知识感悟方法与知识感悟】两等量异种点电荷连线中点处电两等量异种点电荷连线中点处电势为零,靠近正电荷处电势大于势为零,靠近正电荷处电势大于0,离正电荷越近,离正电荷越近,电势越高;靠近负电荷处电势小于电势越高;靠近负电荷处电势小于0,离负电荷越近,离负电荷越近,电势越低,离正、
20、负电荷无限远处电势都为电势越低,离正、负电荷无限远处电势都为0.1关于静关于静电场电场,下列,下列结论结论普遍成立的是普遍成立的是()A电电场场强强度度大大的的地地方方电电势势高高,电电场场强强度度小小的的地地方方电电势势低低B电电场场中中任任意意两两点点之之间间的的电电势势差差只只与与这这两两点点的的场场强强有关有关C在在正正电电荷荷或或负负电电荷荷产产生生的的静静电电场场中中,场场强强方方向向都都指向指向电势电势降低最快的方向降低最快的方向D将将正正点点电电荷荷从从场场强强为为零零的的一一点点移移动动到到场场强强为为零零的的另一点,另一点,电场电场力做功力做功为为零零C【解析解析】电势的高
21、低与电场强度的大小无关,电势的高低与电场强度的大小无关,A错;电错;电场中任意两点的电势差不仅与这两点的场强有关,还场中任意两点的电势差不仅与这两点的场强有关,还与这两点沿电场线方向的距离有关,与这两点沿电场线方向的距离有关,B错;在错;在D项中,项中,初、末位置场强为零,中间某段场强可能不为零,电初、末位置场强为零,中间某段场强可能不为零,电场力做功不一定为零,场力做功不一定为零,D错;只有错;只有C项正确项正确*2.如如图图所示,所示,带电质带电质点点P1固定在固定在光滑的水平光滑的水平绝缘绝缘的桌面上,在桌的桌面上,在桌面面上上距距P1一一定定距距离离处处有有另另一一个个带带电电质质点点
22、P2,P2在在桌桌面面上上运运动动,某某一一时时刻刻质质点点P2的的速速度度沿沿垂垂直直于于P1、P2的的连线连线方向,方向,则则()A若若P1、P2为为同同种种电电荷荷,以以后后P2一一定定做做速速度度变变大大的的曲曲线线运运动动B若若P1、P2为为同同种种电电荷荷,以以后后P2一一定定做做加加速速度度变变大大的曲的曲线线运运动动C若若P1、P2为为异异种种电电荷荷,以以后后P2的的速速度度大大小小和和加加速速度大小可能不度大小可能不变变D若若P1、P2为为异异种种电电荷荷,以以后后P2可可能能做做加加速速度度、速速度都度都变变小的曲小的曲线线运运动动ACD*3.如如图为图为一匀一匀强强电场
23、电场,某,某带带电电小球从小球从A点运点运动动到到B点在点在这这一运一运动过动过程中克服重力做程中克服重力做的的功功为为4.0 J,电电场场力力做做的的功功为为2.5 J则则下下列列说说法法正正确的是确的是()A小球小球带带正正电电B小球在小球在A点的点的电势电势能比在能比在B点多点多1.5 JC小球在小球在A点的点的动动能比在能比在B点多点多1.5 JD小球在小球在A点的机械能比在点的机械能比在B点多点多1.5 JAC【解析解析】电场力做正功,小球带正电,电场力做正功,小球带正电,A对在对在A点的点的电势能大于在电势能大于在B点的电势能点的电势能2.5 J,B错由能量守恒知错由能量守恒知道道
24、C正确机械能正确机械能A点处小于点处小于B点处点处2.5 J,D错错4电电荷量荷量q2.0105C的的电电荷在匀荷在匀强强电场电场中由中由A点移点移动动至至B点点时电场时电场力做的功力做的功为为6.0104 J,若把它从,若把它从A点移点移至至电场电场中的中的C点,点,电场电场力做的功力做的功为为3.0104 J,已知,已知A、B连线连线与与A、C连线夹连线夹角角为为120,AB9.0 cm,AC4.5 cm,求,求A、B两点的两点的电势电势差和差和电场电场强强度度.【巩固基础巩固基础】1两个等量正点两个等量正点电电荷位于荷位于x轴轴上,关于原点上,关于原点O呈呈对对称分布,下列能正确描述称分
25、布,下列能正确描述x轴轴上的上的电场电场强强度度E随位随位置置x变变化化规规律的律的图图像是像是()A2如如图图所所示示,在在粗粗糙糙绝绝缘缘水水平平面面上上固固定定一一点点电电荷荷Q,从从M点点无无初初速速度度释释放放一一带带有有恒恒定定负负电电荷荷的的小小物物块块,小小物物块块在在Q形形成成的的电电场场中中运运动动到到N点点静静止止则则小小物物块块从从M点点运运动动到到N点点的的过过程程中中,下下列列说说法法中中正正确确的的是是()A小物小物块块所受所受电场电场力逐力逐渐渐增大增大B小物小物块块具有的具有的电势电势能逐能逐渐渐增大增大CQ形成的形成的电场电场中中M点的点的电势电势高于高于N
26、点的点的电势电势D小小物物块块电电势势能能变变化化量量的的大大小小等等于于克克服服摩摩擦擦力力做做的功的功DA 4如如图图所所示示,两两个个固固定定的的相相同同细细环环相相距距一一定定的的距距离离,同同轴轴放置,放置,O1、O2分分别别为为两两环环的的圆圆心,两心,两环环分分别别带带有均匀分布的等量异种有均匀分布的等量异种电电荷荷一一带带正正电电的的粒粒子子从从很很远远处处沿沿轴轴线线飞飞来来并并穿穿过过两两环环,则则在在带电带电粒子运粒子运动过动过程中程中()A在在O1点粒子加速度方向向右点粒子加速度方向向右B从从O1到到O2过过程粒子程粒子电势电势能一直增加能一直增加C轴线轴线上上O1点左
27、点左侧侧存在一点,粒子在存在一点,粒子在该该点点动动能最小能最小D轴轴线线上上O1点点右右侧侧、O2点点左左侧侧都都存存在在场场强强为为零零的的点点,它它们们关于关于O1、O2连线连线中点中点对对称称D *5.如如图图所示,所示,为为某一点某一点电电荷所形成的一荷所形成的一族族电场线电场线,a、b、c三条虚三条虚线为线为三个三个带带电电粒子以相同的速度从粒子以相同的速度从O点射入点射入电场电场的的运运动动轨轨迹迹,其其中中b虚虚线线为为一一圆圆弧弧,AB的的长长度度等等于于BC的的长长度度,且且三三个个粒粒子子的的电电荷荷量量大大小小相相等等,不不计计粒粒子子重重力力,则则以以下下说说法正确的
28、是法正确的是()Aa一一定定是是正正粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹,b和和c一一定定是是负负粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹B由于由于AB的的长长度等于度等于BC的的长长度,故度,故UABUBCCa虚虚线线对对应应的的粒粒子子的的加加速速度度越越来来越越小小,c虚虚线线对对应应的的粒粒子子的加速度越来越大,的加速度越来越大,b虚虚线对应线对应的粒子的加速度大小不的粒子的加速度大小不变变Db虚虚线对应线对应的粒子的的粒子的质质量大于量大于c虚虚线对应线对应的粒子的的粒子的质质量量CD【提升能力提升能力】*6.如如图图所所示示为为一一带带正正电电粒粒子子(重重力力不不计计)绕绕负负电电荷荷Q旋旋转转,假
29、假设设该该粒粒子子运运动动轨轨道道为为椭椭圆圆,A点点为为离离电电荷荷Q最最近近的的点点,B点点为为离离电电荷荷Q最最远远的的点点则则在在粒粒子子由由A点点运运动动至至B点点的的过过程程中中,下下列列说说法法正正确确的的是是()A所受所受库仑库仑力逐力逐渐渐减小减小B速度逐速度逐渐渐减小减小C电势电势能逐能逐渐渐减少减少D电势电势逐逐渐渐升高升高ABDB*8.如如图图所示,在所示,在y轴轴上关于上关于O点点对对称的称的A、B两点有等量同种两点有等量同种电电荷荷Q,在,在x轴轴上上C点有点点有点电电荷荷Q,且,且COOD,ADO60,下列下列说说法中正确的是法中正确的是()AO点的点的电场电场强
30、强度度为为零零BD点的点的电场电场强强度度为为零零C若将点若将点电电荷荷q从从O移向移向C,电势电势能增大能增大D若将点若将点电电荷荷q从从O移向移向C,电势电势能增大能增大BD9假假设设空空间间某一静某一静电场电场的的电势电势随随x变变化情况如化情况如图图所示,根据所示,根据图图中信息中信息可以确定下列可以确定下列说说法中正法中正确的是确的是()A空空间间各点各点场场强强的方向均与的方向均与x轴轴垂直垂直B电电荷荷沿沿x轴轴从从O移移到到x1的的过过程程中中,一一定定不不受受电电场场力力的作用的作用C正正电电荷荷沿沿x轴轴从从x2移移到到x3的的过过程程中中,电电场场力力做做正正功,功,电势
31、电势能减少能减少D负负电电荷荷沿沿x轴轴从从x4移移到到x5的的过过程程中中,电电场场力力做做负负功,功,电势电势能增加能增加D【解析解析】只有电势只有电势随随x变化图线为平行变化图线为平行x轴部分,场轴部分,场强方向才与强方向才与x轴垂直,选项轴垂直,选项A错误;电荷沿错误;电荷沿x轴从轴从0移到移到x1的过程中,所受电场力与等势面垂直,电场力不做的过程中,所受电场力与等势面垂直,电场力不做功,选项功,选项B错误;正电荷沿错误;正电荷沿x轴从轴从x2移到移到x3的过程中,的过程中,电场力做负功,电势能增加,选项电场力做负功,电势能增加,选项C错误;负电荷沿错误;负电荷沿x轴从轴从x4移到移到
32、x5的过程中,电场力做负功,电势能增加,的过程中,电场力做负功,电势能增加,选项选项D正确正确*10.(2012广广东东)右右图图是是某某种种静静电电矿矿料料分分选选器器的的原原理理示示意意图图,带带电电矿矿粉粉经经漏漏斗斗落落入入水水平平匀匀强强电电场场后后,分分落落在在收收集集板板中中央央的的两两侧侧,对对矿矿粉粉分分离离的的过过程程,下下列列表表述正确的有述正确的有()A带带正正电电的的矿矿粉落在右粉落在右侧侧B电场电场力力对矿对矿粉做正功粉做正功C带负电带负电的的矿矿粉粉电势电势能能变变大大D带带正正电电的的矿矿粉粉电势电势能能变变小小BD【解析解析】不管带正电还是负电,电场力做正功,
33、电势能不管带正电还是负电,电场力做正功,电势能减小,正电荷受的电场力向左故在左边,负电荷在右边,减小,正电荷受的电场力向左故在左边,负电荷在右边,选选BD.11如如图图所示,所示,a、b、c、d是是某匀某匀强强电场电场中的四个点,它中的四个点,它们们正好是一个矩形的四个正好是一个矩形的四个顶顶点点abcdL,adbc2 L,电电场场线线与与矩矩形形所所在在平平面面平平行行已已知知a、b、d点点的的电电势势分分别别为为20 V,24 V和和12 V,一一个个质质子子以以速速度度v0经经过过b点点,速速度度方方向向与与bc成成45角角,经经过过一一段段时时间间质质子子经经过过c点,不点,不计质计质
34、子的重力,子的重力,则则()Aa点的点的电势电势低于低于c点点电势电势B电场电场强强度方向由度方向由b指向指向dC质质子从子从b点运点运动动到到c点,点,电场电场力做功力做功8eVD质质子从子从b点运点运动动到到c点,点,电场电场力做功力做功10eVC【再上台阶再上台阶】12在光滑在光滑绝缘绝缘的水平面的水平面上,用上,用长为长为2L的的绝缘轻绝缘轻杆杆连连接两个接两个质质量均量均为为m的的带带电电小球小球A和和B.A球的球的带电带电量量为为2q,B球的球的带电带电量量为为3q,组组成一成一带电带电系系统统,如如图图所所示示,虚虚线线MP为为AB两两球球连连线线的的垂垂直直平平分分线线,虚虚线
35、线NQ与与MP平平行行且且相相距距5L.最最初初A和和B分分别别静静止止于于虚虚线线MP的的两两侧侧,距距MP的的距距离离均均为为L,且且A球球距距虚虚线线NQ的的距距离离为为4L.若若视视小小球球为为质质点点,不不计计轻轻杆杆的的质质量量,在在虚虚线线MP,NQ间间加上水平向右的匀加上水平向右的匀强强电场电场E后,后,试试求:求:(1)带电带电系系统统向右运向右运动动的最大距离;的最大距离;(2)带带电电系系统统从从开开始始运运动动到到速速度度第第一一次次为为零零时时,B球球电势电势能的能的变变化量;化量;(3)带电带电系系统统何何时时速度最大?最大速度速度最大?最大速度为为多少?多少?【解析解析】(1)设球设球A向右运动向右运动s时,系统速度为零时,系统速度为零由由动动能能定定理理,A球球电电场场力力做做功功等等于于B球球克克服服电电场场力力做做功功则则2qEs3qE(sL),则,则s3L(2)B球球进进入入电电场场距距离离为为2L,B球球克克服服电电场场力力做做功功WFB6qEL则则B球电势能增加了球电势能增加了6qEL
限制150内