假期作业十三 静电场中的能量-2024年新教材高一物理暑假必刷题【高考解码·过好假期每一天】

快乐学习把梦圆 高物理 假期作业十三 静电场中的能量 摘要： 1.掌握电势能、电势、电势差的基本概念及其关系 典例精析拓思维 2.理解并掌握电势差与电场强度的关系 【例1】如果把电荷量为q=1.0×10-8C 3.理解电容器的电容 的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服 4.掌握带电粒子在电场中的运动 静电力做功W=1.2×10一4J,那么： 罗有问心答 固双基 (1)q在A点的电势能和A点的电势各是 多少？ 1.电势的正、负和高、低是如何规定的？ (2)q未移入电场前，A点的电势是多少？ 【解析】(1)静电力做负功，电势能增加，无 限远处的电势为零，电荷在无限远处的电势能也 为零， 即g∞=0，E∞=0. 由WoA=Ep一EpA得EpA=Epee一WeA 2.电场线不相交，等势面是否能相交？ 0-(-1.2×10-4J)=1.2×10-4J 再由A=1得9A=1.2×10V (2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A 点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场前，A 点的电势仍为1.2×101V. 【答案】(1)1.2×10-4J1.2×10V (2)1.2×101V 【规律方法】电势与电势能分析判断的三 3.根据UAW可知U与W成正比，与g 点注意 (1)计算电势和电势能时，一般要注意“十” 成反比，这种说法是否正确？为什么？ “一”号的代入， (2)电势和电场强度由电场本身决定，与试 探电荷？无关，但两者大小没有任何联系.而电势 能由电势和电荷量q共同决定，满足E。=q9的 关系 (3)沿电场线电势一定降低，而电势能不一 定减少，若为正电荷，沿电场线方向移动时电势 4.电容器两极板间的电压能否用电压表测量？ 能减少：若为负电荷，沿电场线方向移动时电势 能则增加. 【例2】示波器是研 究交变电流变化规律的电子枪电子 重要仪器，其主要结构可 简化为：电子枪中的加速 电场、两水平放置的平行金属板中的偏转电场和 竖直放置的荧光屏组成，如图所示，若已知加速 26 假期作业 业这达 过好假期每一天 电场的电压为U1,两平行金属板的板长、板间距 离均为d,荧光屏距两平行金属板右侧距离也为 厚积薄发 勤演练 d,电子枪发射的质量为m、电荷量为一e的电子， 一、单项选择题 从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点 1.如图所示是某一带电导体周围的电场线与等 O,不计电子在进入加速电场时的速度及电子重 势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一 力.若两金属板间存在竖直方向的匀强电场，两 等势面上的一点，下列说法正确的是() 板间的偏转电压为U2,电子会打在荧光屏上某 点，该点距0点距离为号d,求U和U的比 【解析】在加速电场U1中，由动能定理得： g心-2nd 以v的速度进入偏转电场U2中做类平抛运 A.导体内部的场强左端大于右端 动，在离开偏转电场时偏移距离； B.A,C两点的电势均低于B点的电势 C,B点的电场强度大于A点的电场强度 D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电 场力做正功，电势能减小 其中：t=d 2.如图所示，在匀强电 速度方向与水平方向成0角，则有：0，=a4 场中，场强方向与 tan 0=Ux △abc所在平面平 行，ac⊥bc,∠abc= 60° 离开偏转电场后偏移的距离：ye=dtan0 60°，ac=0.2m.一个 根据牛频第二定律有加速度a=g 电荷量q=1×10一5C的正电荷从a移到b,电 md 场力做功为零：同样的电荷从a移到c,电场力 3 做功为1×103J.则该匀强电场的场强大小和 而总的偏移距离：y=y1十y2= 方向分别为 () U11 联立以上几式解得：可？2 A.500V?m、沿ab由a指向b B.500Vm,垂直ab向上 【答案】司 C.1000Vm、垂直ab向上 D.1000V/m、沿ae由a指向c 【规律方法】 处理带电粒子在电场中偏转 3.一个带电粒子在匀强电场 的思路： 中运动的轨迹如图中曲线 →速度：心，=0 AB所示，平行的虚线a、b、 →垂直电场方向 →住移：，x=0l c、d表示该电场中的四个 等势面.不计粒子重力，下 →速度：vy=al= qUl 列说法中正确的是 平行电 mdvo 运动 A.该粒子一定带正电 场方向 →位移：y= 2a2- qU? 2mdvo? B.四个等势面中a等势面的电势一定最高 C.该粒子由A到B过程中动能一定逐渐增大 →偏转角度：tan0= qUl D.该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐 mdvo? 增大 27 快乐学习把梦圆 高物理 4.密立根油滴实验原理如图所示，两块水平放置 行的屏.现将一电子（电荷量为e,质量为m,重 的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压 力不计)无初速度地放人电场E中的A点，最 为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场