第十章章末整合提升（Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版）

静电场中的能量 一、电场的能的性质的理解 电势能的大小判断与计算 (1)根据Ep＝qφ计算，并可判断：电势越高处，正电荷具有的电势能越大，负电荷具有的电势能越小，反之亦然。 (2)根据静电力做功与电势能变化的关系WAB＝EpA－EpB判断。这是判断电势能如何变化最基本、最有效的方法。 (多选)如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则(　　) A．a、b两点的场强相等 B．a、b两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．c、d两点的电势相等 [解析]　沿竖直方向将圆环分割成无穷个小段，关于水平直径对称的两小段构成等量异种点电荷模型，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点场强方向由正点电荷指向负点电荷，根据对称性可知a、b两点的场强相等，A项正确；取无穷远处电势为零，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点电势均为零，故a、b两点的电势相等，B项正确；沿水平方向将圆环分割成无穷个小段，关于竖直直径对称的两小段构成等量同种点电荷模型，在等量同种点电荷的垂直平分线上各点场强方向垂直于连线，根据对称性可知c、d两点的场强相等，C项正确；在等量异种点电荷模型中，距离正点电荷近的点电势高，故φc>φd，D项错误。 [答案]　ABC 二、静电场中的图像 在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一个带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能Ep随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则(　　) A．q1和q2都是正电荷且q1>q2 B．B、C间场强方向沿x轴正方向 C．C点的电场强度大于A点的电场强度 D．将一个负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功 [解析]　根据题图可知，带正电的试探电荷在靠近O时电势能变大，靠近P时电势能变小，因此q1带正电，q2带负电，故选项A错误；由于正电荷在某点的电势能与该点的电势成正比，则由B到C电势能越来越大，沿着电场线方向电势降低，则BC间电场强度方向沿x轴负方向，故选项B错误；根据图像切线的斜率等于电场力，可知C点场强为零，A点的场强不等于零，则A点的场强比C点的大，故选项C错误；将一负点电荷从B点移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故选项D正确。 [答案]　D 三、带电粒子在电场中的加速和偏转 1．带电粒子只受静电力作用加速运动时，常用公式 qUAB＝mvB2－mvA2。 2．带电粒子在匀强电场中的偏转问题，研究方法是运动的合成和分解。 3．不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度和偏转距离总是相同的。 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的) (1)在t＝0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处？ (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？ [解析]　(1)电子经电场加速满足qU0＝mv2 经电场偏转后侧移量y＝at2＝·2 所以y＝，由图知t＝0.06 s时刻U偏＝1.8U0，所以y＝4.5 cm。 设打在屏上的点距O点的距离为Y，满足 ＝，所以Y＝13.5 cm。 (2)由题知电子侧移量y的最大值为，所以当偏转电压超过2U0，电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L＝30 cm。 [答案]　(1)打在屏上的点位于O点上方距O点13.5 cm　(2)30 cm s 学科网（北京）股份有限公司 $$