内容正文:
第一章 静电场
习题课1 电场的性质
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[学习目标] 1.理解描述电场力的性质物理量——场强及电场线。2.理解描述电场能的性质的物理量——电势、电势能、电势差及等势线。
一、电场线、等势面和运动轨迹的综合
1.已知等势面的形状分布,根据电场线和等势面相互垂直可以绘制电场线。
2.由电场线和等差等势面的疏密,可以比较不同点的电场强度大小,电场线或等势面密集处,电场强度较大。
3.根据电荷的运动轨迹可以判断电荷受力方向和做功的正负,从而判断电势能的变化情况,注意静电力与电场线相切,且指向曲线的凹侧。
【例1】 (多选)某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(如图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的是( )
A.如果图中虚线是电场线,电子由a点运动到b点,动能减少,电势能增加
B.如果图中虚线是等势面,电子由a点运动到b点,动能增加,电势能减少
C.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电场强度都大于b点的电场强度
D.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势
BC [若虚线是电场线,从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左,ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角,故电子做减速运动,所以A错误;若虚线为等势面,根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线,显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角,电子加速运动,所以B正确;若虚线是电场线,由电场线的密集程度可看出a点的场强较大,由沿着电场线方向电势越来越低可判断a处的电势较高,若虚线是等势面,从电子曲线轨迹向
下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上,沿着电场线方向电势越来越低,故a点电势较小,可判断D错误;而等差等势面密集处电场线也越密集