内容正文:
习题课1 电场的基本性质
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关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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电场强度、电势、电势差、电势能
1.电场强度、电势、电势差、电势能的比较
名称
比较点 电场强度 电势 电势差 电势能
意义 描述电场的力的性质 描述电场的能的性质 描述电场的做功的本领 描述电荷在电场中的能量,电荷做功的本领
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名称
比较点 电场强度 电势 电势差 电势能
决定因素 场强由电场本身决定,与试探电荷无关 电势由电场本身决定,与试探电荷无关,其大小与参考点的选取有关,具有相对性 由电场本身和两点间位置决定,与试探电荷无关,与参考点选取无关 由电荷量和该点电势二者决定,与
参考点选取有关
联系 匀强电场中UAB=Ed(d为A、B间沿电场强度方向上的距离);电势沿着电场强度方向降低最快;UAB=φA-φB;WAB=EpA-EpB=qφA-qφB=qUAB
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CD
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1.等量异种电荷的电场线如图所示,下列表述正确的是( )
A.a点的电势低于b点的电势
B.a点的场强大于b点的场强,方向相同
C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功
D.负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
C
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解析:沿电场线方向电势降低,故a点电势高于b点电势,A错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,电场线越密,电场强度越大,故a点的场强大于b点的场强,电场线的切线方向为场强方向,故a、b两点的电场强度方向不同,B错误;负电荷在低电势处电势能大,所以从a点
(高电势)移动到b点(低电势),电势能增大,电场力做负功,C正确,D错误。
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利用电场线与等势线分析带电粒子的运动轨迹
1.已知等势面的形状分布,根据电场线和等势面相互垂直可以绘制电场线。
2.带电粒子在电场中运动时,在电场线密处所受电场力大,加速度也大。
3.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。
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(多选)如图所示,O是一固定的点电荷,虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线,正点电荷q仅在电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处,然后又运动到c处。由此可知( )
A.O为负电荷
B.在整个过程中,q的电势能先变小后变大
C.在整个过程中,q的加速度先变大后变小
D.在整个过程中,电场力做功为零
CD
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[解析] 由运动轨迹分析可知q受到库仑斥力的作用,O应为正电荷,A错误;从a到b的过程q受到逐渐变大的库仑斥力,速度逐渐减小,加速度逐渐增大,电势能逐渐增大;而从b到c的过程q受到逐渐变小的库仑斥力,速度逐渐增大,加速度逐渐减小,电势能逐渐减小,B错误,C正确;由于a、c两点在同一等势面上,整个过程中,电场力不做功,D正确。
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2.(多选)如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3 V、5 V、7 V,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.粒子可能带负电
B.粒子在P点的动能大于在Q点的动能
C.粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能
D.粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
BCD
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解析:因电场线与等势面相互垂直,且由高电势指向低
电势,故电场线如图所示,由粒子运动的轨迹弯曲的方
向可知粒子受力沿电场线的方向,故粒子带正电,故A
错误;若粒子从P到Q,则电场力做负功,粒子动能减小,
电势能增加,故粒子在P点的动能大于在Q点的动能,粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能,同理,粒子从Q到P亦可得出同样的结论,故B、C正确;因Q点处的等势面密集,故Q点的电场强度大,故粒子在Q点受到的电场力大于在P点受