人教版高中物理选修3-1《习题课:电场能的性质》配套课件
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1、第一章 静电场,第8讲 习题课:电场能的性质,1.会分析带电粒子在电场中的运动特点. 2.能求解电场力做的功和电场中的电势.,目标定位,二、电场强度和电势的理解,三、电场力做功与电势差、电势能的综合,栏目索引,一、电场线、等势线和运动轨迹,对点检测 自查自纠,一、电场线、等势线和运动轨迹,典例精析,例1 如图1所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场 线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区 域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此 可知( ) A.带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的
2、电势能大 C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大 D.带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小,图1,解析答案,总结提升,解析 根据牛顿第二定律可得qEma,又根据电场线的疏密程度可以得出Q、R两点处的电场强度的大小关系为ER>EQ,则带电粒子在R、Q两点处的加速度的大小关系为aR>aQ,故D项错误; 由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用,只有动能与电势能之间的相互转化,则带电粒子的动能与电势能之和不变,故C项错误; 根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知,带电粒子在R处所受电场力的方向为沿电场线向右.假设粒子从Q向P运动,则电
3、场力做正功,所以电势能减小,动能增大,速度增大,假设粒子从P向Q运动,则电场力做负功,所以电势能增大,动能减小,速度减小,所以A项正确,B项错误. 答案 A,总结提升,总结提升,(1)速度方向沿运动轨迹的切线方向,所受电场力的方向沿电场线的切线方向或反方向,所受合外力的方向指向曲线凹侧. (2)电势能大小的判断方法 电场力做功:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加. 利用公式法:由Epq知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.,返回,例2 如图2,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三
4、个点若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc,则( ) Aaa>ab>ac,va>vc>vb Baa>ab>ac,vb>vc>va Cab>ac>aa,vb>vc>va Dab>ac>aa,va>vc>vb,图2,解析答案,方法点拨,解析 由库仑定律F 可知,粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>Fc>Fa,由a ,可
5、知ab>ac>aa.根据粒子的轨迹可知,粒子Q与场源电荷P的电性相同,二者之间存在斥力,由cba整个过程中,电场力先做负功再做正功,且Wba>|Wcb|,结合动能定理可知,va>vc>vb,故选项D正确 答案 D,方法点拨,返回,方法点拨,已知等电势面的形状分布,根据电场线和等势面相互垂直绘制电场线,再根据轨迹弯曲方向找电荷的受力方向,结合运动轨迹或路径,判断功的正负;由电场力做功正负确定动能及电势能的变化.,典例精析,二、电场强度和电势的理解,例3 如图3所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一
6、点,C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度E的大小、电势高低的比较,正确的是( ),A.EAECEB,ACB B.EBEAEC,ACB C.EAEB,EAEC,AB,AC D.EAEB,EAEC,AB,AC,图3,解析答案,总结提升,返回,解析 等量异种点电荷周围的电场线如图所示,根 据电场线的疏密分布知,A点的电场线比C点密,B 点的电场线比A点密,则EBEAEC;等量异种点 电荷的中垂线为等势线,则A点的电势与C点的电势相等,沿着电场线方向电势逐渐降低,则A点的电势大于B点电势.所以ACB,故B正确,A、C、D错误.,答案 B,总结提升,返回,总结提升
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