第六章靜電場(chǎng)第2講

1、第第2424講講 電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)能和電勢(shì) 電勢(shì)差電勢(shì)差例題例題如圖所示，是一個(gè)在圓心出正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，如圖所示，是一個(gè)在圓心出正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，A和和B的的電勢(shì)差大小為電勢(shì)差大小為2V，有一個(gè)帶電荷量為，有一個(gè)帶電荷量為q1.0108C的電荷，從的電荷，從A點(diǎn)點(diǎn)沿不規(guī)則曲線路徑移到沿不規(guī)則曲線路徑移到B點(diǎn)（取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)能位置）。點(diǎn)（取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)能位置）。（1）靜電力做功為多少？）靜電力做功為多少？（2）電勢(shì)能是增加還是減少了？變化了多少？）電勢(shì)能是增加還是減少了？變化了多少？（3）A、B位置處電勢(shì)能分別是多少？位置處電勢(shì)能分別是多少？（4）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別是多少？?jī)牲c(diǎn)的

2、電勢(shì)分別是多少？ （5）若?。┤羧點(diǎn)為零電勢(shì)位置，則上面四個(gè)問(wèn)題的結(jié)果又如何？點(diǎn)為零電勢(shì)位置，則上面四個(gè)問(wèn)題的結(jié)果又如何？（6）若電荷從圖中與）若電荷從圖中與A同一圓周上的另一點(diǎn)同一圓周上的另一點(diǎn)C沿某一路徑運(yùn)動(dòng)到沿某一路徑運(yùn)動(dòng)到B，上述結(jié)果又如何？，上述結(jié)果又如何？（7）若放進(jìn)電場(chǎng)的電荷）若放進(jìn)電場(chǎng)的電荷q=1.0108C，上述各問(wèn)結(jié)果又如何？，上述各問(wèn)結(jié)果又如何？ 一、一、電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較例題例題1、(2012福建理綜福建理綜)如圖，在點(diǎn)電荷如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于分別置

3、于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線取兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)電勢(shì)大于點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)BA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等Cq1的電荷量小于的電荷量小于q2的電荷量的電荷量Dq1在在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在在B點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能一、一、電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較1.電勢(shì)高低的判斷方法電勢(shì)高低的判斷方法(1)沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低(

4、2)判斷出判斷出UAB的正負(fù)，再由的正負(fù)，再由UABAB，比較，比較A、B的大小，若的大小，若UAB0，則，則AB，若，若UAB0，則，則AEcB電勢(shì)電勢(shì)bdC將一正電荷由將一正電荷由a點(diǎn)移到點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D將一負(fù)電荷由將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到點(diǎn)移到e點(diǎn)，電勢(shì)能增大點(diǎn)，電勢(shì)能增大一、一、電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較二、電場(chǎng)強(qiáng)度和二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)電勢(shì)差之間的關(guān)系差之間的關(guān)系如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為處的電勢(shì)為0 V，

5、點(diǎn)，點(diǎn)A處的電勢(shì)為處的電勢(shì)為6 V，點(diǎn)，點(diǎn)B處的處的電勢(shì)為電勢(shì)為3 V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為() A200 V/mB200 V/mC100 V/m D100 V/mE=U/d勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一條不垂直電場(chǎng)線的直線勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一條不垂直電場(chǎng)線的直線上，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間距離成正比上，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間距離成正比如圖所示，在如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有邊長(zhǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有邊長(zhǎng)為2 m的等邊三角形的等邊三角形ABC，其，其中中O點(diǎn)為該三角形的中心，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為點(diǎn)為該三角形的中心，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為A2 V，B4 V，C6 V求：求：(1)O點(diǎn)的電勢(shì)為多少？點(diǎn)的電勢(shì)為多少？(

6、2)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？二、電場(chǎng)強(qiáng)度和二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)電勢(shì)差之間的關(guān)系差之間的關(guān)系例題例題3、一電子在電場(chǎng)中由、一電子在電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示圖中一組平行虛線是等勢(shì)面，則下列說(shuō)法正確的是圖中一組平行虛線是等勢(shì)面，則下列說(shuō)法正確的是()Aa點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低點(diǎn)低B電子在電子在a點(diǎn)的加速度方向向右點(diǎn)的加速度方向向右C電子從電子從a點(diǎn)到點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小點(diǎn)動(dòng)能減小D電子從電子從a點(diǎn)到點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)能減小點(diǎn)電勢(shì)能減小三、三、根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、電場(chǎng)線根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、電場(chǎng)線(等勢(shì)面等勢(shì)面) 進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判定

7、進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判定(1)粒子速度方向一定沿軌跡的切線方向，粒子受靜電力方向一粒子速度方向一定沿軌跡的切線方向，粒子受靜電力方向一定沿電場(chǎng)線指向軌跡彎曲的凹側(cè)定沿電場(chǎng)線指向軌跡彎曲的凹側(cè)(2)如圖所示，如圖所示，xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向未知，電場(chǎng)，方向未知，電場(chǎng)線跟線跟x軸的負(fù)方向夾角為軸的負(fù)方向夾角為，電子在坐標(biāo)平面，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點(diǎn)內(nèi)，從原點(diǎn)O以大以大小為小為v0方向沿方向沿x正方向的初速度射入電場(chǎng)，最后打在正方向的初速度射入電場(chǎng)，最后打在y軸上的軸上的M點(diǎn)點(diǎn)電子的質(zhì)量為電子的質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，重力不計(jì)則，重力不計(jì)則()A

8、O點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最大點(diǎn)電勢(shì)能最大C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子的電勢(shì)能先減少后增加運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子的電勢(shì)能先減少后增加D電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功三、三、根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、電場(chǎng)線根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、電場(chǎng)線(等勢(shì)面等勢(shì)面) 進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判定進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判定例題例題4、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了增加了12J，金屬塊克服摩

9、擦力做功，金屬塊克服摩擦力做功8.0 J，重力做功，重力做功24 J，則以下判，則以下判斷中正確的是斷中正確的是()A金屬塊帶負(fù)電荷金屬塊帶負(fù)電荷B金屬塊克服電場(chǎng)力做功金屬塊克服電場(chǎng)力做功8.0 JC金屬塊的電勢(shì)能減少金屬塊的電勢(shì)能減少4.0 JD金屬塊的機(jī)械能減少金屬塊的機(jī)械能減少12 J四、電場(chǎng)中的功能關(guān)系四、電場(chǎng)中的功能關(guān)系變式變式4、如圖所示，同一豎直線上的、如圖所示，同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，固定有等量的異兩點(diǎn)，固定有等量的異種點(diǎn)電荷，電荷量為種點(diǎn)電荷，電荷量為q，正、負(fù)如圖所示，正、負(fù)如圖所示，ABC為一等邊三角形為一等邊三角形(邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為L(zhǎng))，CD為為AB邊的中垂線，且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最邊的中垂線，且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點(diǎn)低點(diǎn)C相切，已知圓弧的半徑為相切，已知圓弧的半徑為R，現(xiàn)把質(zhì)量為，現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為Q的小球的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧的最高點(diǎn)由圓弧的最高點(diǎn)M靜止釋放，到最低點(diǎn)靜止釋放，到最低點(diǎn)C