電場(chǎng)力的性質(zhì)與能的性質(zhì)

高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明 9 電場(chǎng)力的性質(zhì)與能的性質(zhì) 例 1、真空中兩個(gè)同性的點(diǎn)電荷 q1、q2 ,它們相距較近，保持靜止。今釋放 q2 且 q2 只在 q1 的庫(kù)侖力作用下運(yùn)動(dòng)，則 q2 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的庫(kù)侖力（ ） （ A）不斷減小 （B）不斷增加 （ C）始終保持不變 （D）先增大后減小 例 2、以下有關(guān)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說(shuō)法，哪些是正確的？ （ ） （ A ）在正的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)一定比場(chǎng)強(qiáng)小的地方高 （ B）在正的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)一定比場(chǎng)強(qiáng)小的地方低 （ C）在負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值，距此負(fù)電荷越遠(yuǎn)處電勢(shì)越低，無(wú) 限遠(yuǎn)處電勢(shì)最低 （ D）在負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值，距此負(fù)電荷越遠(yuǎn)處電勢(shì)越高，無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)最高 例 3、 1 如圖所示，兩個(gè)帶電小球 A 、B 用長(zhǎng)度為 L=10cm 的細(xì)絲線相連放在光滑絕緣水 平面上保持靜止。已知這時(shí)細(xì)絲線對(duì)B 球的拉力大小 F0=1.810-2 N， A 球的電荷 量為 qA 1.0 10 7 C ， A L B 求：⑴小球 A 所受的電場(chǎng)力 F 的大小。 ⑵小球 B 的電性和電荷量 qB 。（靜電力常量 k=9.0 109N m2/C2） 例 4、質(zhì)量為 m 的帶電小球帶電量為 +q,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 ,平衡時(shí) 絕緣細(xì)線與豎直方向成 30角 ,重力加速度為 g.求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 . 300 E 例 5、在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷量為 8 10-8C 的小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功 1.6 10-3J， 求：求該兩點(diǎn)間的電勢(shì)差？該電荷的帶電量為 -2.510-8 C，則電場(chǎng)力做多少功，做正功還是負(fù)功？ 1 高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明 練習(xí) 1、 在電場(chǎng)中 P 點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)荷 -q ,它所受的電場(chǎng)力為 F，則關(guān)于 P 點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 EP 正確的說(shuō)法是（ ） （ A ） EP = F/q , 方向與 F 相同 （ B）若取走 -q ,P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 EP = 0 （ C）若檢驗(yàn)電荷為 -2q ,則 EP = F/2q （ D） EP 與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān) 2、圖 1 是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖， a、 b 是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)比較（ ） （ A ） b 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大 （ B） a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大 （ C）同一正點(diǎn)電荷放在 a 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比放在 b 點(diǎn)時(shí) 受到的電場(chǎng)力大 （ D）同一負(fù)點(diǎn)電荷放在 a 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比放在 b 點(diǎn)時(shí) 受到的電場(chǎng)力大 3、一個(gè)電量為 q 的正點(diǎn)電荷，在各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同的電 場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)的位移為 d ,若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E，在此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電 荷做功等于 （ ） （ A ） Ed/q （B） qE/d （C） qd/E （D ） qEd 4、一個(gè)電量為 q 的正點(diǎn)電荷，在電場(chǎng)中從 a 點(diǎn)移到 b 點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷做功 W ，那 么， a、b 兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差應(yīng)等于 （ ） （ A ） qW（ B） q/W（ C） W（ D） W/q 5、下面關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是 （ ） （ A）電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，具有的電勢(shì)能也一定越大 （ B）在負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的任一點(diǎn)，正電荷的電勢(shì)能大于負(fù)電荷的電勢(shì)能 （ C）電勢(shì)降低的方向，一定就是場(chǎng)強(qiáng)方向 （ D）電勢(shì)能是電場(chǎng)和電荷共有的能 6、三個(gè)點(diǎn)電荷在彼此的庫(kù)侖力作用下都處于靜止，則 （ ） （ A）它們必在同一直線上 （ B）它們都是同種電荷 （ C）每個(gè)電荷受到的庫(kù)侖力的合力等于零 （ D）它們不是同種電荷 7、 用 30cm 的細(xì)線將質(zhì)量為 410-3 ㎏的帶電小球 P 懸掛在Ｏ點(diǎn)下，當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴遥? 大小為 1104N/C 的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)， 小 2 高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明 球偏轉(zhuǎn) 37后處在靜止?fàn)顟B(tài)。 （ 1）分析小球的帶電性質(zhì)（ 2）求小球的帶電量（ 3）求 細(xì)線的拉力 8、如圖所示， 平行金屬板與水平方向成 角，板間距離為 d ，板間電壓為 U ，一質(zhì)量為 m 的帶電微粒， 以水平初速度 v0 從下板左端邊緣進(jìn)入板間， 結(jié)果正好沿水平直線通過(guò) 從上板右端上邊緣處射出，求 :（ 1）微粒帶電量 （ 2）微粒離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。 + 9、在氫原子中，可以認(rèn)為核外電子繞原子核（質(zhì)子）做勻速圓周 運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為 5.3 10 11 m 。求電子沿軌道運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。 10、一束電子流在經(jīng) U 5000V 的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板 間的勻強(qiáng)電場(chǎng)， 如圖 14—9— 4 所示，若兩板間距 d 1.0cm ，板長(zhǎng) l 5.0cm ，那么， 要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓 ? 3 高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明 答案：例 1、 A 例 2、 A D 例 3、解：小球 A 受力如圖，由于小球受力平衡，繩的拉力向右，所以電場(chǎng)力的方向向左， A 、B 表現(xiàn)為斥力。 B 球帶正電。 電場(chǎng)力大小為 F F0 1.8 10 2 N F qA qB k 根據(jù)公式 L2 可得： qB FL 2 1.8 10 2 (10 10 2 ) 2 2 10 7 C kq A 9.0 109 1.0 10 7 例 4、解：小球受力如圖，所以 mg tan 30 qE mg tan 30 E 即： q U AB W 1.6 108 3 V 2 10 4V 例 5、解：電勢(shì)差 q 8 10 荷帶電量為 q 2.5 10 8 C ,則電場(chǎng)力做負(fù)功， W q U AB 2.5 10 8 2 104 J 5 10 4 J 練習(xí) 1、 D 2、 AD 3、 D 4、 D 5、D 6、 ACD  N F F0 mg F qE mg 4 高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明 7、解：（ 1）小球受力如圖，故帶正電。 （ 2）列方程： qE mg tan 37 F mg tan 37 3 10 6 C qE q E mg mg F 5 10 2 N （ 3）cos37 8、解：（ 1）微粒做直線運(yùn)動(dòng)，故合力在水平方向上，電場(chǎng)力方向只能是斜向上。微粒帶正電。受力如圖。 qE cos mg qE q  mg E cos （ 2）重力不做功（高度不變） ，電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理可得： 1 mv02 1 mv02 mg qU Ek 2 Ek qU + 2 即： 2 9、解：質(zhì)子對(duì)核外電子的庫(kù)侖力充當(dāng)向心力， e2 v2 2Ek k m r r 2 r Ek ke2 9.0 109 (1.6 10 19 ) 2 J 2r 2 5.3 10 11 10、解析：在加速電壓一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓 U′越大，電子在極板間的偏距就越大 .當(dāng)偏轉(zhuǎn)電 壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓 . eU 1 mv02 加速過(guò)程，由動(dòng)能定理得 2 ① 進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng) l v0 t ② 5 高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明 在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度 F eU a dm m ③ y 1 at 2 偏距 2 ④ d 能飛出的條件為 y≤2 ⑤ 2Ud 2 2 5000 (1.0 10 2 ) 2 V 2 U′≤ l 2 (5.0 10 2 ) 2 4 10 V 解①～⑤式得 即要使電子能飛出， 所加電壓最大為 400V . 說(shuō)明： (1) 此題是一個(gè)較典型的帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的題目 .請(qǐng)讀者通過(guò)該題認(rèn)真體會(huì) 求解這類問(wèn)題的思路和方法，并注意解題格式的規(guī)范化 . 6