第十一章 1 电源和电流(学案)-【成才之路】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步学习指导（人教版）

新教材·高中新课程学习指导 mg + qE + 2(mg + qE)hR ,方向竖直向下。 (2)在圆弧最高点,设小球的最小速度为 v2,则 mg + qE = mv22 R , 从 A 点到圆弧最高点,由动能定理得: (mg + qE)(h - 2R) = 12 mv 2 2, ④ 解③④式得:h = 52 R, 即 h≥ 52 R 时,小球才能到达圆周最高点。 高考真题探析 例题 1:BD　 一正电荷从 b 点运 动到 e 点,电场力不做功,选项 A 错 误;一电子从 a 点运动到 d 点,电势能 减小 4 eV,电场力做功为 4 eV,选项 B 正确;根据电场线垂直于等势面,沿电 场线方向电势逐渐降低,所以 b 点电 场强度垂直于该点所在等势面,方向 向左,选项 C 错误;根据等差等势面密处电场强度较大,可知 a、 b、c、d 四个点中,b 点的电场强度大小最大,选项 D 正确。 例题 2:BD　 A 错:结合题意,只能判定 Uab > 0、Ucd > 0,但 电场方向不能得出。 B 对:由于M、N 分别为 ac 和 bd 的中点,对 于匀强电场,则 UMN = Uab + Ucd 2 ,可知该粒子由 M 至 N 过程中, 电场力做功 W = W1 +W2 2 。 C 错:电场强度的方向只有沿 c→d 时,场强 E = W2 qL ,但本题中电场方向未知。 D 对:若 W1 = W2,则 ac 与 bd 一定相互平行,可知 UaM = UbN。 临场真题练兵 1. A　 根据等差等势面越密处电场强度越大,可知 N 处的电场 强度 EN 大于 M 处的电场强度 EM,由电场力公式 F = qE 可 知,试探电荷在 N 处所受的电场力 FN 大于在 M 处受到的电 场力 FM。 根据越靠近负电荷处电势越低,可知 N 点的电势 φN 低于 M 点电势 φM,根据电势能公式 Ep = qφ,可知正试探 电荷在 N 处的电势能 EpN低于在 M 处的电势能 EpM,所以选 项 A 正确。 2. B　 正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,该点 电荷不一定为正电荷,故 A 错误;相邻等势面间电势差相等, P 点附近的等差等势面更加密集,故 P 点的场强一定比 Q 点 的场强大,故 B 正确;正电荷和负电荷周围的等势面都为一 组同心球壳,从等势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷 还是负点电荷,无法判断 P 点电势与 Q 点电势的高低,就无 法判断正检验电荷在 P 点和在 Q 点的电势能的大小,故 C、D 错误。 故选 B。 3. AB　 沿着电场线方向,电势降低,A 正确;由于 O 点的电势为 0,根据匀强电场的对称性 φA = - φB,又 qA = - qB,Ep = qφ,所 以 EpA = EpB,B 正确;A、B 位置的小球受到的静电力分别水平 向右、水平向左,绝缘轻杆顺时针旋转,两小球静电力对两小 球均做正功,电场力做正功,电势能减少,CD 错误。 4. BC　 点电荷的电场以点电荷为中心, 向四周呈放射状,如图∠M 是最大内 角,所以 PN > PM,根据点电荷的场强 公式 E = k Q r2 (或者根据电场线的疏密 程度)可知从 M→N 电场强度先增大后 减小,A 错误;电场线与等势面(图中虚 线)处处垂直,沿电场线方向电势降低, 所以从 M→N 电势先增大后减小,B 正确;M、N 两点的电势大 小关系为 φM > φN,根据电势能的公式 Ep = qφ 可知正电荷在 M 点的电势能大于在 N 点的电势能,C 正确;正电荷从 M→ N,电势能减小,电场力所做的总功为正功,D 错误。 5. ABC　 如图所示,为等量异种电荷周围空间的 电场分布图。 本题的带电圆环,可拆解成这样 无数对等量异种电荷的电场,平行于竖直直径 平行放置。 它们有共同的对称轴 PP′,PP′所 在的水平面与每一条电场线都垂直,即为等势 面,延伸到无限远处,电势为零。 故在 PP′上的 点电势为零,即 φa = φb = 0;而从 M 点到 N 点,电势一直在降 低,即 φc > φd,故 B 正确,D 错误;上下两侧电场线分布对称, 左右两侧电场线分布也对称,由电场的叠加原理可知 AC 正 确;故选 ABC。 6. AB　 因等势面间距相等,由 U = Ed 得 相邻虚线之间电势差相等,由 a 到 d, eUad = 6 eV,故 Uad = 6 V;各虚线电势 如图所示,因电场力做负功,故电场方 向向右, 沿电场线方向电势降低, φc = 0。 A 正确;因电子的速度方向未知,若不垂直于等势面, 如图中实线所示,电子可能到达不了平面 f,B 正确;经过 d 时,电势能 Ep = eφd = 2 eV,C 错误;由 a 到 b,Wab