2019-2020年高三物理一轮复习 6.4 电场强度与电势的关系教学案+同步作业.doc

2019-2020年高三物理一轮复习 6.4 电场强度与电势的关系教学案+同步作业知识点一、电势差与电场强度的关系1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U= 2、说明（1）U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d ，即等势面越 （2）式中d的含义是某两点 距离或两点所在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最 的方向。（3）匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落 知识点二、电场中的功能关系1、电场力的功与电势能变化的关系： ，电场力做正功，电势能 ；电场力做负功，电势能 .2、当只有电场力做功时，电荷的 和 守恒，当只有电场力和重力做功时， 和 守恒.3、电场力做功的计算方法（1）由公式W=qEs（s为电荷初末位置在电场方向上的位移）（2）由公式（为电荷初末位置间电势差的大小）（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：分别是电荷电场中A、B两点的电势能）（4）由动能定理针对训练1.如图所示,ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为A=15 V,B=3 V,C=-3 V,由此可得D点电势D= .2.如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且互相垂直,O点为圆心.空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子,在电场力作用下（重力不计）,先从A点运动至C点,动能减少了W;又从C点运动至B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是（ ）A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场 B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场C.位于O点的正点电荷形成的电场 D.位于D点的正点电荷形成的电场【典型例题】题型1 电场中的功能关系【例1】如图所示，固定在点的正点电荷的电场中有、两 点，已知，下列叙述正确的是（ ）.若把一正的点电荷从点沿直线移到点，则电场力对该电荷做正功，电势能减少.若把一正的点电荷从点沿直线移到点，则该电荷克服电场力做功，电势能增加.若把一负的点电荷从点沿直线移到点，则电场力对该电荷做正功，电势能减少.若把一负的点电荷从点沿直线移到点，再从点沿不同路径移回到点；则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变【变式训练1】如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J则下列说法正确的是 （ ）vABEA粒子带负电B粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC粒子在A点的动能比在B点多0.5JD粒子在A点的机械能比在B点少1.5J题型2 圆周运动、动能定理相关知识与电场相结合问题【例2】如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动.小球的电荷量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E.若带电小球恰好能通过最高点A,则在A点时小球的速度v1为多大?小球运动到最低点B时的速度v2为多大?运动到B点时细线对小球的拉力为多大?【变式训练2】在一个水平面上建立x轴,过原点O垂直于x轴平面的右侧空间有一匀强电场,场强大小E=6105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-510-6C,质量m=1kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2 m/s,如图所示.求物块最终停止时的位置及整个过程运动的路程.（g取10 m/s2） 张甸中学高三物理一轮复习作业 xx.11.11课题：6.4电场强度与电势的关系 编制：王昭民 审核：于正华 班级 姓名 1.如图所示,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,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中所示的位置;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 （ ）A.W1=0,W20B.W1=0,W2=0C.W10,W2=0D.W10,W202.如图所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,Rc-Rb=Rb-Ra.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小,|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则（ ） A.|W12|=2|W34| B.|W12|2|W34|C.P、O两电荷可能同号,也可能异号 D.P的初速度方向的延长线可能经过O3.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中（ ）A.小物块所受电场力逐渐变大B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定大于克服摩擦力做的功4.如图所示,充电后的平行板电容器竖直放置,板间一带正电的绝缘球用绝缘细线悬挂于A板上端,若将小球和细线拉至水平位置,由静止释放后小球将向下摆动直至与A板发生碰撞,此过程细线始终处于伸直状态,则此过程中（ ）A.小球的电势能一直增加B.小球的动能一直增大C.小球受细线的拉力一直在增大D.小球运动的向心加速度先增大后减小5.一匀强电场,场强方向是水平的（如图所示）,一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.