2020年高二物理暑期輔導(dǎo)班 課題十四 電場(chǎng)之三教學(xué)案（無(wú)答案）

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1、課題十四 電場(chǎng)之三：電勢(shì)和電勢(shì)能、電勢(shì)差 【走進(jìn)考場(chǎng)】 1．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同 B．正電荷周圍的電場(chǎng)一定比負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大 C．若放入正電荷時(shí)，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右，則當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍向右 D．電荷所受到的電場(chǎng)力很大，即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度很大 2. 在電場(chǎng)中的某點(diǎn)A放一試探電荷＋q，它所受到的電場(chǎng)力大小為F，方向水平向右，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EA＝，方向水平向右．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．在A點(diǎn)放一個(gè)負(fù)試探電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向變?yōu)樗较蜃? B．在A點(diǎn)放一個(gè)負(fù)試探電荷，它所受的電場(chǎng)力

2、方向水平向左 C．在A點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為2q的試探電荷，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?EA D．在A點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為2q的試探電荷，則它所受的電場(chǎng)力變?yōu)?F 3．下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說(shuō)法中，正確的是（ ） A．公式E=只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) B．由公式E=可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷在電場(chǎng)中該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比 C．在公式F=k中，k是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q1處的場(chǎng)強(qiáng)大??；而k是點(diǎn)電荷Q1 產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q2處場(chǎng)強(qiáng)的大小 D．由公式E=可知，在離點(diǎn)電荷非常近的地方(r→0)，電場(chǎng)強(qiáng)度E可達(dá)無(wú)窮大 4．把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q在電場(chǎng)中由靜止釋放，在它運(yùn)動(dòng)

3、的過(guò)程中如果不計(jì)重力，下述說(shuō)法正確的是 A．點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場(chǎng)線重合 B．點(diǎn)電荷的速度方向，必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致 C．點(diǎn)電荷的加速度方向，必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致 D．點(diǎn)電荷的受力方向，必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致 5.如右圖所示中帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在該直線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb分別表示a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，則(　　) A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B．電場(chǎng)線從a指向b，所以Ea＞Eb C．電場(chǎng)線是直線，所以Ea＝Eb D．不知a、b附近的電場(chǎng)線分布，Ea、Eb大小不能確定 6.．A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的

4、微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖甲所示．則此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是圖乙中的(　　) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 了解靜電力做功的特點(diǎn)；知道靜電力做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系。 2. 了解電勢(shì)和等勢(shì)面的概念；知道幾種典型靜電場(chǎng)的等勢(shì)面的形狀與特點(diǎn)。 3. 理解電勢(shì)差的概念及其定義式；能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 一、【基礎(chǔ)知識(shí)】 1. 靜電力做功的特點(diǎn)：靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置 ，但與電荷經(jīng)過(guò)的路徑 . 2. 電勢(shì)能 ①定義：在電場(chǎng)中所具有的勢(shì)能.電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng) 到 位置時(shí)

5、所做的功. 物理學(xué)中，一般取 或 的電勢(shì)能為零。 ②電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系 電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能 ，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能 . 即：WAB= = . 3. 電勢(shì)：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的 與它的 的比值，一般用符號(hào)表示. ①公式: = . ② 沿 方向，電勢(shì)逐漸降低。 4. 等勢(shì)面 ①電場(chǎng)中 相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面. ②等勢(shì)面的特點(diǎn) （1）電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面 ，且從 等勢(shì)面指向 等勢(shì)面. （2

6、）電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也越 .等勢(shì)面的疏密可以反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱。 （3）沿同一等勢(shì)面移動(dòng)電荷，靜電力 做功 ③幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面： （1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面： （2）點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面： 5. 電勢(shì)差 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的 的差值，也叫 .公式表示為UAB= ,UAB=-UBA， 靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系： UAB= . 二、【方法探究】 【例1】如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下，以Q點(diǎn)為焦點(diǎn)做橢圓運(yùn)動(dòng).M、N、P為橢圓上的三個(gè)點(diǎn)，P點(diǎn)離Q點(diǎn)最遠(yuǎn).電子在從M點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中 A. 速率先增大后

7、減小 B. 動(dòng)能先減小后增大 C. 電勢(shì)能先減小后增大 D. 庫(kù)侖力先做正功后做負(fù)功 【同步練習(xí)】如圖為一頭大一頭小的導(dǎo)體周圍等勢(shì)面和電場(chǎng)線（帶有箭頭為電場(chǎng)線）示意圖，已知兩個(gè)相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)之差相等，則 A. a點(diǎn)和d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相同 B. a點(diǎn)的電勢(shì)一定低于b點(diǎn)的電勢(shì) C. 將負(fù)電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D. 將正電荷從c點(diǎn)沿虛線移到e點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大 【例2】某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為UP和UQ，則（ ） A. EP＞EQ,UP＞UQ

8、 B. EP＞EQ,UP＜UQ C. EP＜EQ,UP＞UQ D. EP＜EQ,UP＜UQ 【同步練習(xí)】如圖示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以判定(　　) A．Ea＝Eb＝Ec B．Ea>Eb>Ec C．φa>φb>φc D．φa＝φb＝φc 【例3】如圖所示的情況中，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，而電場(chǎng)強(qiáng)度不同的是（） A. 圖甲：帶電平行金屬板兩板間邊緣附近處的a、b兩點(diǎn) B. 圖乙：離

9、點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn) C. 圖丙：兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn) D. 圖?。簝蓚€(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn) 【同步練習(xí)】在靜電場(chǎng)中，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是 （ ） A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高 B．電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零 C．場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零 D．場(chǎng)強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢(shì)不一定相同 【例4】在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷q=+2×10-11C由A點(diǎn)經(jīng)C移到B點(diǎn)，靜電力所做的功WAB=4×10-11J，求： （1） A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB等于多少？ （2） 如果由A經(jīng)D到B，UAB等于多少？

10、（3） 如果不移動(dòng)電荷，UAB等于多少？ （4） 如果由A到B移動(dòng)點(diǎn)電荷q′=-2×10-11C，則UBA等于多少？ 【同步練習(xí)】一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2 0×l0-9c，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，除電場(chǎng)力外，其他力做功6 0×10-5J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×l0-5J，則a，b兩點(diǎn)的電勢(shì)差φa－φb為（??? ） A. 3×l04V??? B. 1×104V???? C. 4×l04V??? D. 7×104V 【效果評(píng)估】 1．在電場(chǎng)中，A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，則（ ） A．把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作負(fù)功 B．

11、把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功 C．把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作負(fù)功 D．把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功 2． 關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力作功的說(shuō)法中，正確的是（ ） A．電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電量決定 B．電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電量決定 C．電勢(shì)差是矢量，電場(chǎng)力作的功是標(biāo)量 D．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與電場(chǎng)線垂直方向上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差均為零 3.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2 0×l0-9c，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，除電場(chǎng)力外，其他力做功6 0×10-5J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×l0-5

12、J，則a，b兩點(diǎn)的電勢(shì)差φa－φb為（??? ） A. 3×l04V??? B. 1×104V???? C. 4×l04V??? D. 7×104V 4. 關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是() A. 電勢(shì)等于零的物體一定不帶電 B. 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零 C. 同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定相等 D. 負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加 5．若帶正電的小球只受電場(chǎng)力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)（ ） A．一定沿著電場(chǎng)線由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng) B．一定沿著電場(chǎng)線由低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng) C．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)向低電

13、勢(shì)運(yùn)動(dòng) D．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng) 6.如圖所示，點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示，但其，方向未標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（??? ） A. 帶電粒子所帶電荷的性質(zhì) B. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大 D. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大 7.把帶電荷量ｑ＝２.０×１０－５Ｃ的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的Ａ點(diǎn)移到Ｂ點(diǎn)，電場(chǎng)力做了４.０×１０－３Ｊ的功；從Ｂ點(diǎn)移到Ｃ點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做了６.０×１０－３Ｊ的功．求: (1) Ａ、Ｂ兩點(diǎn)間，Ｂ、Ｃ兩點(diǎn)間及Ａ、Ｃ兩點(diǎn)間的電勢(shì)差分別為多少？ (2) 從Ａ點(diǎn)移到Ｃ點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能變化了多少？