2019-2020年高中物理二轮总复习 电场力的功教案.doc

2019-2020年高中物理二轮总复习 电场力的功教案 解答“电场力的功”一类试题，主要了解以下内容： 不论正电荷还是负电荷，只要电场力对它做正功，电荷的电势能就减小，=W电场力做功与路径没有关系只与初未两点电势差有关求电场力做功的计算方法对匀强电场可以利用公式W=Fscos计算，变形即为W=Eqs也可以利用电场力做功与电势能改变关系计算W=Uq，它适用于任何电场个别问题可以利用功能关系W=E或动能定理求解 高考最新热门题 1 (典型例题)如图17-2-1所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图17-2-1中箭头所示开始时，细杆与电场方向垂直，即在图17-2-1所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90，到达图中所示的位置；最后使细杆移到图中所示的位置以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，则有 AW1=0，W20 BW1=0，W2=0CW10，W2=0 DW10，W20命题目的与解题技巧：考查电场力做功的特点及判断直接利用功的定义和负功的概念加以判断即可 解析 当两球从图中I所示的位置到达图中所示的位置的过程中，电场对两个电荷的电场力都在其方向上有位移，均做正功，所以W10，在图中所示的位置中两球组成的系统所受的电场力的合力为零，故在从图中所示的位置到位置过程中电场力对两小球所做的功W2=0，选项C是正确的 答案 C 2 (典型例题)在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则 A.电场强度的方向一定是由A点指向B点 B电场强度的方向一定是由B点指向A点 C.电子在A点的电势能一定比在B点高D电子在B点的电势能一定比在A点高 答案： C 指导：本题考查考生对电场力做功与电场强度、电势能间关系的理解只要电子移动方向与电场力方向夹角小于 90电场力就做正功，电场强度的方向是与电子受电场力的方向相反，不一定与电子移动的方向相同或相反，所以A、B错电场力做正功，电荷的电势能就一定减小，可见C对 D错3 (典型例题)在图17-2-2中a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一点电荷+q从d点移到e点的过程中 A.电场力做功qU B克服电场力做功qU C.电场力做功大于qUD电场力做功小于qU答案： D 指导：在+Q的电场中甲bcdc，又因为ae，电场是逐渐减弱的，虽然Sbc=Sde，但b-c-d-e，即Ude U将正电荷叫从d点移到e点过程中，因电场力方向与位移方向相同，电场力作正功，其功W=qUde0 Bxp0C.xp=0 D.条件不足，不能判定 答案： B 指导：油滴运动到最高点的过程中重力做了负功，因为动能没有变化，山动能定理?可判定电场力做了正功，电场力做功的特点是与运动路径无关，只看始末位置，故可断定末位置必在xn0处 3 空气中的负氧离子对于人的健康极为有益人工产生负氧离子的方法最常见的是电晕放电法如图17-2-9所示一排针状负极和环形正极之间加亡直流高压电,电压达5 000V左右，使空气发生电离，从而产生负氧离子在负极后面加上小风扇，将大量负氧离子排出，使空气清新化针状负极与环形正极间距离为5 mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则 AE=103N/C F=1.610-16N BE=1xxN/C F=1.610-16N CE=103N/C FF=3.210-13NDE=1xxN/C F=3.210-13N 答案： D 指导：由针状负极与环形正极间视为匀强电场，负氧离子带电荷量q=2e=32 1019C电场对负氧离了的作用力F=Eq=1xx 3210-19N=3210-13N.故D正确 4 在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成角做直线运动关于带电小球的电势能和机械能W的判断，正确的是 A.若sin ，则一定减小，W一定增加 B若sin=，则、W一定不变 C若sin ，则一定增加，W一定减小D若tg=，则可能增加，w一定增加 答案： B 指导：所示mgsin=qE时，即sin此电场力跟运动方向垂直，电场力不做功，电势能不变，机械能不变，故B正确若sin时，电场力可能做正功也可能做负功，电势能不一定减小，A错误若 sin时，带电小球不可能沿与竖直方向成角做直线运动，故C误若 tan=时，电场力qE一定做正功，电势能一定减小，W一定增加，故D错误5 如图17-2-10所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5 cm，bc=12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成 60角，一个电量为q=410-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.210-7J求： (1)匀强电场的场强E=? (2)电荷从b移到c，电场力做功W2=? (3)a、c两点的电势差Uac=?答案：设ab两点间距离d W1 qUabE= (2)设Lc两点沿场强方向距离为d1 Ubc=Ed1 =bccos60W2=qUbc由式得W2=qEbccos60=4c10-8601210-205J=14410-7J (3)设电荷从a移到c电场力做功为W=W1+W2 W=qUac 由式得：指导：由于电场力做功W=qU与路径无关，只与初末位置间的电势差有关，故可据已知的电场力做功先求电势差，再据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E.反之亦然