内容正文:
巩固层·知识整合
章末综合测评
提升层·能力强化
拓展层·典题链接
章末分层突破
[自我校对]
①点
②keq \f(q1q2,r2)
③eq \f(F,q)
④eq \f(kQ,r2)
⑤eq \f(U,d)
⑥正
⑦强弱
⑧相交
⑨eq \f(WAP,q)
⑩φA-φB
⑪路径
⑫-ΔEp
⑬eq \f(Q,U)
⑭eq \f(εrS,4πkd)
—————————————
电场中的平衡问题
1.库仓力与重力、弹力一样,它也是一种基本力.带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多了一个电场力而已.
2.求解这类问题时,在正确的受力分析的基础上,正确应用共点力作用下物体的平衡条件,灵活运用方法(如合成分解法、矢量图示法、相似三角形法、整体法等)去解决.
(多选)A、B两带电小球,质量分别为mA、mB,用绝缘
不可伸长的细线如图11悬挂,静止时A、B两球处于相同高度.
若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB,则下列判断正确的
是( )
A.FA<FB
B.细线AC对A的拉力FTA=eq \f(mAg,2)
C.细线OC的拉力FTC=(mA+mB)g
D.同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向的加速度相同
图11
【解析】 对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,
如图所示,两球间的库静电力是作用力与反作用力,一定相
等,与两个球带电荷量是否相等无关,故A错误;根据平衡
条件有:mAg=FTA cos30°,因此FTA=eq \f(2\r(3),3)mAg,故B错误;
由整体法可知,细线的拉力等于两球的重力,故C正确;同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向只受重力,所以加速度相同,故D正确.
【答案】 CD
电势的高低及电势能大小的判断
1.电势高低的判断方法
(1)电场线判断法:沿电场线方向,电势越来越低.
(2)电势能判断法:根据公式φ=eq \f(Ep,q),对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高.
(3)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低.
2.电势能大小的判断方法
(1)场源电荷判断法
①离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小.
②离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电荷的电势能越大.
(2)电场线判断法
①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.
②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.
(3)做功判断法
电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.
下列说法中正确的是( )
A.在电场中顺着电场线移动负电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
B.在电场中逆着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加
【解析】 顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少;移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加,A错,C对.逆着电场线移动正电荷,电场力做负功,电荷电势能增加;移动负电荷,电场力做正功,电荷电势能减小,B、D错.
【答案】 C
(多选)如图12所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.下列说法正确的是( )
图12
A.M点电势一定高于N点电势
B.M点场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
【解析】 沿电场线方向电势逐渐降低,M点电势一定高于N点电势,A对;
因电场线越密的区域场强越大,由图可知N点场强大于M点场强,B错;
将正电荷由M点移到N点时电场力做正功,电势能减小,故正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,C对;
将电子从M点移到N点的过程中,受到的电场力与移动方向相反,电场力做负功,D错.
【答案】 AC
电场中的功能关系
带电的物体在电场中具有一定的电势能,同时还可能具有动能和重力势能等.因此涉及与电场有关的功和能的问题可用以下两种功和能的方法来快速简捷的处理.
1.应用动能定理处理时应注意:
(1)明确研究对象、研究过程.
(2)分析物体在所研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功.
(3)弄清所研究过程的初、末状态.
2.应用能量守恒定律时应注意:
(1)明确研究对象和研究过程及有哪几种形式的能参与了转化.
(2)弄清所研究过程的初、末状态
(3)应用守恒或转化列式求解.
如图13所