高中物理破题致胜微方法（静电场相关方法集锦）五、用守恒法求解电场问题

一、经典例题 1．有两个完全相同的金属小球A和B，分别带有+10Q和-Q的电荷，球心间的距离为r，（远大于小球的直径）。将它们用绝缘支柱固定起来。现用第三个与它们完全相同的不带电的金属小球C，反复不断的与A、B轮流接触足够多次后，将金属球C移至无限远处，求A、B间的作用力变为原来的多少倍？ 2．如图所示，一个带电量为q、质量为m的带电粒子经电势差U1加速后，进入一个偏转电场中。已知偏转极板间距离为d，偏转电压为U2，测得 该粒子飞出偏转电场时的速度大小为v。求该带电粒子在偏转电场中的侧向位移y。（不计带电粒子在电场中的重力） 规律总结： 由于守恒关系所描述的结果往往与具体过程无关，仅需对过程的初、末状态列示求解，因此用守恒法常使解题过程简单不少。 根据电荷守恒、能量守恒等关系来求解电场问题，常可以摆脱具体过程中复杂细节的纠缠，从而提高解题的效率。 若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变. 若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变. 二、相关练习题 1．如图所示，一个带负电的油滴以初速度v0从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中。若油滴达到最高点时速度大小仍为v0，则油滴 最高点的位置是（ ） A．P点的左上方 B．P点的右上方 C．P点的正上方 D．上述情况都有可能 2．如图所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等。一正电荷在等势面A处的动能为20J，运动到等势面C处的动能为零。现取B等势面为零电势，则当此电荷的电势能为2J时的动能为多少J，（不计重力和空气阻力） 3．如图所示，匀强电场E方向水平向左，带有正电荷的物体沿绝缘水平面向右运动，经过A点时动能是100J，经过B点时，动能是A点的，减少的动能有转化成电势能，那么，当它再次经过B点时动能为：（ ） A. 16J B. 8J C. 4J D. 20J 4．如图所示，水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场。MN板带正电，PQ板带负电，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子只在电场力和洛伦兹力作用下，从I点由静止开始沿曲线IJK运动，到达K点时速度为零，J是曲线上离MN板最远的点。以下说法正确的是：（ ） A. 粒子在J点受到的电场力大于洛伦兹力