内容正文:
专题探究3电场力做功与能量的转化
题型1电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹
3.如图所示,空间有一固定点电荷Q,电性未
1.如图所示,空间某区域存在着非匀强电场,实
知,虚线为其电场的三个等势面,相邻等势
线表示该电场的电场线,过O点的虚线MN表
面电势差相等,曲线ABC为带电粒子m的
示该电场的一个等势面,两个相同的带正电的
轨迹:曲线DEF为带电粒子n的轨迹,其
粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开
中A、C、D、F为轨迹与最外一个等势面的
始运动,速度方向垂直于MW,A、B连线与MN
交点,B、E为轨迹与中间一个等势面的交
平行,且都能从MN左侧经过O点.设粒子P、
点,若m在A点、n在D点二者有相等的动
Q在A、B两点的电势能分别为E。和E2,经
能,不计重力和m、n间的相互作用,下列说
过0点时的速度大小分别为,和2.粒子的
法错误的是
()
重力不计,则
A.m、n带异种电荷
①r,>,②m,<2③E<En④Ep>E
B.m在B点,n在E点二者的动能相等
A.①③
B.①④
C.m从A经B到C的过程中动能先增大
C.②③
D.②④
后减小
D.内、中两个等势面的半径之差应小于中、外
两个等势面的半径之差
(第1题)
(第2题)
2.(2023·广东深圳罗湖外语学校期中)两个固
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定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如
图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度
(第3题)
(第4题)
从图中a点进人电场,其运动迹为图中实
4.(2022·云南丽江期末)如图所示,空间中存
线所示,a、b,c,d、e为运动轨迹与等势线的交
在水平向左的匀强电场,在电场中将一带电液
点,直线ae水平.若粒子只受静电力作用,则
滴从b点由静止释放,液滴沿直线由b运动到
下列关于带电粒子的判断正确的是(
A.电场方向竖直向上
d,且直线bd方向与竖直方向成45°角,下列
B.粒子在a点的电势能小于在e点的电势能
判断正确的是
()
C.粒子从a点运动到e点的过程中的动能先
A.液滴带正电荷
减小后增大
B.液滴的电势能增大
D.粒子从a点运动到d点的过程中减小的动
C.液滴的机械能和电势能之和不变
能大于增加的电势能
D.液滴的电势能和动能之和不变
第十章学霸031
题型2电场力做功与功能关系
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做
5.如图所示,绝缘水平面上固定一正点电荷Q,
负功后做正功
另一质量为m、电荷量为-g(9>0)的滑块(可
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力
看作,点电荷)从a点以初速度,沿水平面向Q
先减小后增大
运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距
7.(2022·上海金山中学期中)如图所示,水平
离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为4,重
地面上方有与其平行且关于AA'对称分布的
力加速度为g,以下判断正确的是
(
匀强电场,A点左侧地面粗糙,右侧光滑.质量
为m、电量为+g的滑块从A点以初速度。向
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左滑动,滑块电荷量保持不变,滑块与左侧水
平地面间的滑动摩擦力大小为∫,匀强电场场
A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能
大于滑动摩擦力
强大小E=,取M为零势面,求:
B.滑块在运动过程的中间时刻,速度的大小
(1)滑块向左滑动的最大距离
等于号
(2)求滑块第一次在A右侧滑行时其动能和
电势能相等时距A的距离。
C此过程中产生的内能小于m一
(3)分析滑块的运动情况,判断其最终停在何
D.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差
处,并求滑块运动全过程摩擦力做的功,
EAE
m(t6-24gs)
U=
2q
6.(2022·江苏天一中学期中)如图所示,粗糙
光滑
程度均匀的绝缘斜面下方0点处有一正点电
荷,带负电的小物体以初速度,从M点沿斜
面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回
到M点,此时速度为2(2<,).若小物体电荷
量保持不变,OM=ON,则
人小物体上升的最大高度为
4g
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐
减小
必修第三册学霸032到N电场力对小物体做功为零.由于小物体与斜面间的摩
专题探究3电场力做功与能量的转化
擦力大小与其运动速度大小无关,则根据对称性可知小物
1.C解析:①②由题意知两个相同的带正电粒子P、Q分别
体从M到V和从N到M,摩擦力对小物体做的功相等,均
从A、B两点以相同的初速度运动,且都能从MN左侧经过
设为W,对小物体从M到N,根据动能定理有0-
0点,静电力对两个粒子都做正功,再由电场线和等势面
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m=-mgh-W,对小物体从N到1,根据动能定理有
的垂直关系以及沿着电场线方向电势逐渐降低可知,B点
的电势P:高于A点的电势,B点与O点的电势差大
2m-0=mh-W,联立以上两式解得小物体上升的最大
于A点与0点的电势差,对两个粒子分别运用动能定