2019年粤教版高中物理选修3-1导学案：第1章 电场能的性质

习题课2　电场能的性质 [学习目标]　1.理解电势能、电势差、电势、等势面的概念．　2.能求解电场力做的功和电场中的电势．　3.掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系.4.会分析E­x、φ­x等图象问题． [合 作 探 究·攻 重 难] 电场线、等势面和运动轨迹的综合 1.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． 2．电势能增减的判断方法： (1)做功判断法：无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要电场力做负功，电荷的电势能一定增大． (2)电场线判断法：正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小． (3)电势判断法：由公式Ep＝qφ知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小． 　 (多选)如图1所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知(　　) 图1 A．带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在'P点时的大 D．带电粒子在R点时的加速度大小大于在Q点时的加速度大小 思路点拨：①电场线疏密⇒分析场强大小⇒分析电场力大小⇒分析合力大小⇒分析加速度的大小 ②仅有电场力做功时，动能和电势能的和保持不变． AD　[根据牛顿第二定律可得qE＝ma，又根据电场线的疏密程度可以得出Q、R两点处的电场强度的大小关系为ER>EQ，则带电粒子在R、Q两点处的加速度的大小关系为aR>aQ，故D项正确；由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用，只有动能与电势能之间的相互转化，则带电粒子的动能与电势能之和不变，故C项错误；根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电粒子在R处所受电场力的方向为沿电场线向右．假设粒子从Q向P运动，则电场力做正功，所以电势能减小，动能增大，速度增大，假设粒子从P向Q运动，则电场力做负功，所以电势能增大，动能减小，速度减小，所以A项正确，B项错误．] [针对训练] 1. (多选)如图2所示，O是一固定的点