高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專題十一 電場(chǎng)力和能的性質(zhì)

專題十一 電場(chǎng)力和能的性質(zhì)考綱解讀章內(nèi)容考試要求說(shuō)明必考加試靜電場(chǎng)電荷及其守恒定律bc1.不要求識(shí)記電子的比荷2利用庫(kù)侖定律公式求解靜力學(xué)問(wèn)題，只限于所受各力在同一直線上或可運(yùn)用直角三角形知識(shí)求解的情形3利用庫(kù)侖定律公式與其他動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解力學(xué)與電學(xué)綜合的問(wèn)題，只限于所受各力在同一直線上的情形4兩個(gè)電場(chǎng)疊加的定量運(yùn)算，僅限于在同一直線或可用直角三角形知識(shí)解決的情形5不要求用等勢(shì)面去推斷電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向6不要求知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向7不要求計(jì)算感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)和靜電力8不要求應(yīng)用“處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體”的知識(shí)解決有關(guān)問(wèn)題庫(kù)侖定律c電場(chǎng)強(qiáng)度cc電勢(shì)能和電勢(shì)bc電勢(shì)差bc電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系c靜電現(xiàn)象的應(yīng)用b一、電荷及其守恒定律1兩種電荷(1)用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電(2)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引2三種起電方式摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電，它們的實(shí)質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移3元電荷最小的電荷量，e1.61019 C.4電荷守恒定律表述1：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律表述2：一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變二、庫(kù)侖定律1點(diǎn)電荷當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷分布對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷2庫(kù)侖定律(1)內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上(2)表達(dá)式：Fk，式中k9.0109 Nm2/C2，叫做靜電力常量(3)適用條件：真空中的點(diǎn)電荷三、電場(chǎng)強(qiáng)度1定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值2定義式：E.3矢量性：規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向4場(chǎng)強(qiáng)公式的比較三個(gè)公式5電場(chǎng)的疊加(1)電場(chǎng)疊加：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為各電荷單獨(dú)在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和(2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則四、電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)差1靜電力做功(1)特點(diǎn)：靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置有關(guān)(2)計(jì)算方法WqEd，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中d為沿電場(chǎng)方向的距離WABqUAB，適用于任何電場(chǎng)2電勢(shì)能(1)定義：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功(2)電場(chǎng)力做功是電勢(shì)能變化的量度，用公式表示為WABEpAEpB，即電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加3電勢(shì)(1)定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值(2)定義式：.(3)矢標(biāo)性：電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)之分，其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高(低)(4)相對(duì)性：電勢(shì)具有相對(duì)性，同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取零電勢(shì)點(diǎn)的不同而不同(5)電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，決定于電場(chǎng)本身，與試探電荷無(wú)關(guān)4電勢(shì)差(1)電勢(shì)差：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差，也叫電壓(2)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)(3)公式：電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為A，B點(diǎn)的電勢(shì)為B，則UABAB，UBABA，可見(jiàn)UABUBA.(4)電勢(shì)差是標(biāo)量，UAB是正值，A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高；UAB為負(fù)值，A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低(5)電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功WAB與AB間電勢(shì)差UAB的關(guān)系為WABqUAB.五、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(加試)(1)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式：E，其中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離(2)公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)六、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(加試)1處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其外部表面附近任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必定與這點(diǎn)的表面垂直(3)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面，地球是一個(gè)等勢(shì)體2靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布有以下兩個(gè)特點(diǎn)(1)導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的表面(2)在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置電荷的密度(單位面積的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷3尖端放電所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象4靜電屏蔽金屬殼或金屬網(wǎng)的空腔內(nèi)不受外界電場(chǎng)的影響，殼(網(wǎng))內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為0，外電場(chǎng)對(duì)殼(網(wǎng))內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響，金屬殼(網(wǎng))的這種作用叫做靜電屏蔽1(2015浙江1月學(xué)考26)下列電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()答案C2兩個(gè)分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們之間的庫(kù)侖力大小為F.兩小球相互接觸后將其固定，距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為()A.F B.FC.F D12F答案C解析根據(jù)庫(kù)侖定律Fk可知，接觸前，兩者之間的庫(kù)侖力Fk，接觸后兩者之間的庫(kù)侖力Fk，所以答案為C.3一個(gè)電荷只在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做了5106 J的功，那么()A電荷在B點(diǎn)將具有5106 J的電勢(shì)能B電荷在B點(diǎn)將具有5106 J的動(dòng)能C電荷的電勢(shì)能減少了5106 JD電荷的電勢(shì)能增加了5106 J答案C解析電荷只在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做正功，電勢(shì)能減少，靜電力做了多少正功，電荷的電勢(shì)能就減少多少因電荷在A點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能不知道，所以不能確定電荷在B點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能故選項(xiàng)C正確4如圖1為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為()圖1AE100 V/m，豎直向下BE100 V/m，豎直向上CE100 V/m，水平向左DE100 V/m，水平向右答案C解析電場(chǎng)方向與等勢(shì)面垂直且指向電勢(shì)降低的方向，故電場(chǎng)方向水平向左；由UEd可得：E V/m100 V/m，故C正確5(2016諸暨市期末)如圖2甲所示，一塊有機(jī)玻璃板和一塊塑料板，手持有機(jī)玻璃棒用力快速摩擦兩板后分開(kāi)；接著將塑料板插入箔片驗(yàn)電器上端的空心金屬球中，沒(méi)有接觸金屬球，發(fā)現(xiàn)金屬箔片張開(kāi)，如圖乙所示；然后抽回塑料板，再將有機(jī)玻璃板和塑料板互相平行但不接觸，同時(shí)插入空心金屬球，仍沒(méi)有接觸金屬球，發(fā)現(xiàn)金屬箔片沒(méi)有張開(kāi)，如圖丙所示關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列的說(shuō)法正確的是()圖2A兩板摩擦后帶電說(shuō)明創(chuàng)造了新的電荷B圖乙驗(yàn)電器箔片張開(kāi)是因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)C圖乙驗(yàn)電器箔片張開(kāi)是因?yàn)榘迳想姾赊D(zhuǎn)移到箔片上D圖丙驗(yàn)電器箔片沒(méi)有張開(kāi)是因?yàn)閮砂鍘У攘慨惙N電荷答案D庫(kù)侖定律與電場(chǎng)強(qiáng)度等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的比較比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)連線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小(從左到右)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A、B與B的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向例1(2016浙江10月學(xué)考13)如圖3所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點(diǎn)正下方絕緣柱上其中O點(diǎn)與小球A的間距為l，O點(diǎn)與小球B的間距為l.當(dāng)小球A平衡時(shí)，懸線與豎直方向夾角30.帶電小球A、B均可視為點(diǎn)電荷，靜電力常量為k.則()圖3AA、B間庫(kù)侖力大小為FBA、B間庫(kù)侖力大小為FC細(xì)線拉力大小為FTD細(xì)線拉力大小FTmg答案B解析小球A的受力分析如圖由于對(duì)稱性，細(xì)線拉力等于庫(kù)侖力，且根據(jù)平衡條件得F庫(kù)cos30mg ，化簡(jiǎn)得F庫(kù) ，即細(xì)線拉力FT ，因此正確選項(xiàng)為B.解決平衡問(wèn)題的方法技巧分析帶電體的平衡問(wèn)題的關(guān)鍵是受力分析，正確畫出受力圖，不共線力作用下的平衡問(wèn)題的分析方法有正交分解法和合成法(只分析含有直角的情況)兩種方法都是利用直角三角形的知識(shí)求解變式題組1(2015浙江學(xué)考模擬)如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)，其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()答案D解析電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，則要求場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，故D對(duì)圖42如圖4所示，B為線段AC的中點(diǎn)，如果在A處放一個(gè)Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得B處的場(chǎng)強(qiáng)EB48 N/C，則()AEC24 N/CBEC12 N/CC若要使EB0，可在C處放一個(gè)Q的點(diǎn)電荷D把q109 C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場(chǎng)力的大小為6109 N答案B解析由真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E知A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)場(chǎng)的疊加及點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向知，應(yīng)在C處放一等量同種電荷，C錯(cuò)誤；FqEC1.2108 N，D錯(cuò)誤3如圖5所示，水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小球靜止在傾角為的光滑斜面上，則關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)方向及大小的判斷正確的是()圖5A向右，tan B向左，tan C向右，sin D向左，sin 答案B解析小球靜止，所受合力為零重力和水平方向的電場(chǎng)力不能使其平衡，因此一定會(huì)受到斜面支持力的作用由三力平衡情況可知，小球所受電場(chǎng)力應(yīng)水平向右，即Eqmgtan ，由此得勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為tan .因小球帶負(fù)電，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與小球受力方向相反，即電場(chǎng)方向向左故選B.電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)差1電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別(1)電勢(shì)是標(biāo)量，是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量；電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量(2)電勢(shì)高的地方場(chǎng)強(qiáng)不一定大，二者在大小上無(wú)必然聯(lián)系(3)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)降低2電勢(shì)高低的判斷判斷角度判斷方法依據(jù)電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低依據(jù)電場(chǎng)力做功根據(jù)UAB，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷A、B的高低依據(jù)場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低依據(jù)電勢(shì)能的高低正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大3.電勢(shì)能大小的判斷判斷角度判斷方法做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大公式法由Epq將q、的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep的正值越大，電勢(shì)能越大；Ep的負(fù)值越小，電勢(shì)能越大能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，反之，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大例2如圖6，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，a、b間的距離與b、c間的距離相等在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()圖6A兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等B前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功C前一過(guò)程中，粒子電勢(shì)能不斷減小D后一過(guò)程中，粒子動(dòng)能不斷減小答案C解析由題意知O點(diǎn)處點(diǎn)電荷帶正電，其周圍部分電場(chǎng)線分布如圖所示，帶負(fù)電荷的粒子由c到b再到a過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度不斷變大，又，故Wab>Wbc，故A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤；粒子由cba過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷增加，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法(1)由公式WFlcos 計(jì)算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，可變形為：WqElcos .(2)由WqU來(lái)計(jì)算，此公式適用于任何形式的靜電場(chǎng)(3)由動(dòng)能定理來(lái)計(jì)算：W電場(chǎng)力W其他力Ek.(4)由電勢(shì)能的變化來(lái)計(jì)算：WABEpAEpB.變式題組4如圖7所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O.下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()圖7AO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低BO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高C從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高D從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低答案B解析圓環(huán)上均勻分布著正電荷，可以將圓環(huán)等效為很多正點(diǎn)電荷的組成，同一條直徑的兩端點(diǎn)的點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)類似于等量同種電荷的場(chǎng)強(qiáng)，故圓環(huán)的中心的合場(chǎng)強(qiáng)一定為零，x軸上的合場(chǎng)強(qiáng)，在圓環(huán)的右側(cè)方向沿軸向右，左側(cè)方向沿軸向左，電場(chǎng)強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，因沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，所以可得O點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)B正確5如圖8所示，一帶負(fù)電的粒子，沿著電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)中正確的是()圖8A帶電粒子的電勢(shì)能越來(lái)越小B帶電粒子的電勢(shì)能越來(lái)越大C帶電粒子受到的靜電力一定越來(lái)越小D帶電粒子受到的靜電力做正功答案B解析帶負(fù)電的粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相反，所以當(dāng)帶負(fù)電的粒子沿著電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能越來(lái)越大，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，所以EA<EB，帶電粒子受到的靜電力一定越來(lái)越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤6(2016永昌市調(diào)研)關(guān)于電勢(shì)差的說(shuō)法中，正確的是()A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，靜電力所做的功B1 C電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果靜電力做了1 J的功，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1 VC在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電荷量成反比答案B解析由公式UAB可知，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于移動(dòng)1 C的電荷時(shí)靜電力所做的功，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)決定，即電勢(shì)差與試探電荷沒(méi)有關(guān)系，由此知道選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由WABqUAB可知，靜電力做功的多少與q、UAB均有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤電場(chǎng)線、等勢(shì)面與粒子運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題1電場(chǎng)線(1)定義：為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱及方向，在電場(chǎng)中畫出一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，曲線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱(2)電場(chǎng)線的三個(gè)特點(diǎn)：電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷處；電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏(3)六種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線(如圖9所示)圖92等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面(2)四個(gè)特點(diǎn)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直，并且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，反之越小任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交3帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題的分析方法(1)某點(diǎn)速度方向即為該點(diǎn)軌跡的切線方向；(2)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲)，從而分析電場(chǎng)方向或電荷的正負(fù)；(3)結(jié)合軌跡、速度方向與電場(chǎng)力的方向，確定電場(chǎng)力做功的正負(fù)，從而確定電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)差的變化等例3某帶電粒子僅在靜電力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線、等勢(shì)面(虛線)、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖10所示，可以判定()圖10A粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度B粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能D電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)答案B解析由電場(chǎng)線的的疏密可知場(chǎng)強(qiáng)EB>EA，所以粒子的加速度aB>aA.由定性畫出的等勢(shì)面并根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知電勢(shì)A>B.由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向可知靜電力做正功，所以動(dòng)能、電勢(shì)能的變化情況為EkB>EkA，EpB<EpA，故選項(xiàng)B正確變式題組7(2015浙江學(xué)考模擬)如圖11所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OMMN.P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MPON.則O、M、N、P四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是()圖11AO點(diǎn)BM點(diǎn)CN點(diǎn)DP點(diǎn)答案A解析由圖知O點(diǎn)處電場(chǎng)線最密，則O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，故A對(duì)8如圖12為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線，已知該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱，O點(diǎn)為A、B電荷連線的中點(diǎn)，a、b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()圖12AA、B可能帶等量異號(hào)的正、負(fù)電荷BA、B可能帶不等量的正電荷Ca、b兩點(diǎn)處無(wú)電場(chǎng)線，故其電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零D同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等，方向一定相反答案D解析根據(jù)題圖中的電場(chǎng)線分布可知，A、B帶等量的正電荷，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)處雖然沒(méi)有畫電場(chǎng)線，但其電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖可知，a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等，方向一定相反，選項(xiàng)D正確9(2016浙江10月學(xué)考8)如圖13為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，M、N、P為電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，M、N是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn)下列判斷正確的是()圖13AM、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大BM、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高C負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D正電荷從M點(diǎn)自由釋放，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)答案A解析電場(chǎng)線的疏密反應(yīng)了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，選項(xiàng)A正確順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，M點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤根據(jù)Epq ，M>P>N可知，負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤正電荷在M點(diǎn)靜止釋放，電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不是電場(chǎng)線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(加試)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由公式UEd得出“一式二結(jié)論”圖14(1)“一式”E，其中d是沿電場(chǎng)線方向上的距離(2)“二結(jié)論”結(jié)論1勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)C，如圖14甲所示結(jié)論2勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段ABCD，且ABCD，則UABUCD(或ABCD)，如圖乙所示例4(2015浙江學(xué)考模擬)如圖15所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為1103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm，則下述計(jì)算結(jié)果正確的是()圖15Aab之間的電勢(shì)差為4 000 VBac之間的電勢(shì)差為50 VC將q5103 C的點(diǎn)電荷沿矩形路徑abcda移動(dòng)一周，靜電力做功為零D將q5103 C的點(diǎn)電荷沿abc或adc從a移動(dòng)到c，靜電力做功都是0.25 J答案C解析UabE11030.04 V40 V，選項(xiàng)A錯(cuò)；UacUab40 V，選項(xiàng)B錯(cuò)；將負(fù)點(diǎn)電荷移動(dòng)一周，電勢(shì)差為零，靜電力做功為零，故選項(xiàng)C對(duì)；WacqUac510340 J0.2 J，選項(xiàng)D錯(cuò)公式UABEd的應(yīng)用技巧1公式UABEd只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的定量計(jì)算2公式中的“d”指電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，如果電場(chǎng)中兩點(diǎn)不沿場(chǎng)強(qiáng)方向，d的取值應(yīng)為兩點(diǎn)連線在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影，或?yàn)閮牲c(diǎn)所在等勢(shì)面間的垂直距離3在應(yīng)用時(shí)，可把公式UABEd簡(jiǎn)化為UEd，即只計(jì)算兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小，至于電勢(shì)差的正負(fù)、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向我們根據(jù)題意另作判斷4電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式也可寫作E，它的意義是：電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)變式題組10(2016金華十校調(diào)研)a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)電勢(shì)依次為10 V、2 V、6 V；三點(diǎn)在同一平面上，下列圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是()答案C解析由于Uabab8 V，則ab中點(diǎn)處電勢(shì)為6 V，因此c點(diǎn)與ab中點(diǎn)的電勢(shì)相同，c點(diǎn)與ab中點(diǎn)的連線則為一條等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)垂直于該等勢(shì)線并且指向電勢(shì)較低的方向，故選項(xiàng)C正確11如圖16所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6 V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3 V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為()圖16A200 V/m B200 V/mC100 V/m D100 V/m答案A解析x軸上OA的中點(diǎn)C的電勢(shì)為3 V，則BC的連線為等勢(shì)線，如圖所示，電場(chǎng)的方向與等勢(shì)線垂直，且由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處，根據(jù)幾何關(guān)系，O點(diǎn)到BC的距離為d1.5 cm，所以E V/m200 V/m，故選項(xiàng)A正確.1下面關(guān)于電勢(shì)差的理解正確的是()A電勢(shì)差是矢量，電勢(shì)差的正負(fù)表示方向B電勢(shì)差是標(biāo)量，電勢(shì)差的正負(fù)表示大小C電勢(shì)差是一個(gè)相對(duì)量，電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小與零電勢(shì)位置的選取有關(guān)D電勢(shì)差是標(biāo)量，電勢(shì)差的正負(fù)反映了電場(chǎng)中兩位置電勢(shì)的高低答案D解析電勢(shì)差是標(biāo)量，沒(méi)有方向，電勢(shì)差的正負(fù)反映了電場(chǎng)中兩個(gè)不同位置的電勢(shì)高低，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；電勢(shì)差是一個(gè)絕對(duì)量，反映電場(chǎng)能的性質(zhì)，與零電勢(shì)位置的選取無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤2(2016杭州模擬)對(duì)公式E的理解，下列說(shuō)法正確的是()A此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ba點(diǎn)和b點(diǎn)間距離越大，則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大C勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線的距離越大，則電場(chǎng)強(qiáng)度越小D公式中的d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b所在的兩等勢(shì)面之間的距離答案D解析此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不僅取決于場(chǎng)強(qiáng)的大小，還取決于沿電場(chǎng)方向的距離d，a、b間距離大，d不一定大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與a、b兩點(diǎn)間的距離無(wú)關(guān)，是恒定的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；公式中的d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b所在的兩等勢(shì)面之間的距離，選項(xiàng)D正確圖13根據(jù)如圖1所示的電場(chǎng)線，可以判定()A該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)BA點(diǎn)的電勢(shì)一定低于B點(diǎn)電勢(shì)C負(fù)電荷放在B點(diǎn)電勢(shì)能比A點(diǎn)大D負(fù)電荷放在B點(diǎn)電勢(shì)能比A點(diǎn)小答案C解析題圖的電場(chǎng)線可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，也可能是正電荷放在左端時(shí)的電場(chǎng)線，也可能是負(fù)電荷放在右端箭頭處的電場(chǎng)線，還有可能是正、負(fù)電荷間的一條電場(chǎng)線，故該電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)根據(jù)電場(chǎng)線的方向，順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低，故A點(diǎn)電勢(shì)一定高于B點(diǎn)電勢(shì)把負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故負(fù)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能比A點(diǎn)大，應(yīng)選C.4(2015浙江學(xué)考模擬)在具有一定厚度的空心金屬球殼的球心位置處放一正電荷，圖中的四個(gè)圖畫出了其空間電場(chǎng)的電場(chǎng)線情況，符合實(shí)際情況的是()答案D解析正電荷放在空心金屬球球心，球殼由于靜電感應(yīng)帶電，內(nèi)表面帶負(fù)電，外表面帶正電，因?yàn)殡妶?chǎng)線從正電荷出發(fā)，到無(wú)窮遠(yuǎn)或到負(fù)電荷終止，球殼金屬內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)處處為零，所以D正確5(2015金華學(xué)考模擬)如圖2所示，將懸掛在細(xì)線上的帶正電荷的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與內(nèi)壁接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，則()圖2AA向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向BA的位置不變，B向右偏離豎直方向CA向左偏離豎直方向，B的位置不變DA和B的位置都不變答案B解析金屬球殼C能屏蔽外部的電場(chǎng)，外部的電場(chǎng)不能深入內(nèi)部，因此小球A不會(huì)受到靜電力的作用，不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；金屬球殼C處在電荷A的電場(chǎng)中，內(nèi)壁是近端，感應(yīng)異號(hào)電荷負(fù)電，外壁是遠(yuǎn)端，感應(yīng)同號(hào)電荷正電，該正的感應(yīng)電荷在外部空間同樣會(huì)激發(fā)電場(chǎng)，對(duì)小球B有吸引的作用，B向右偏，選項(xiàng)B正確6如圖3所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場(chǎng)線方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則()圖3Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電Ba的速度將減小，b的速度將增加Ca的加速度將減小，b的加速度將增大D兩個(gè)粒子的動(dòng)能一個(gè)增加一個(gè)減小答案C解析粒子在電場(chǎng)力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)，從圖中軌跡變化來(lái)看電場(chǎng)力都做正功，動(dòng)能都增大，電勢(shì)能都減少電場(chǎng)線的方向不知，所以粒子帶電性質(zhì)不定，所以A、B、D錯(cuò)誤電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小，所以a受力減小，加速度減小，b受力增大，加速度增大，所以C正確7如圖4所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖無(wú)法做出的判斷是()圖4A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大答案A解析由電場(chǎng)線的疏密可知，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大；畫出初速度方向結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向，但由于電場(chǎng)的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性；利用初速度的方向和電場(chǎng)力方向的關(guān)系，可判斷帶電粒子由a到b時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，因此va>vb，故選A.8(2015浙江學(xué)考模擬)如圖5所示，空間中的M、N處存在兩個(gè)被固定的、等量同種正點(diǎn)電荷，在它們的連線上有A、B、C三點(diǎn)，已知MACNNB，MA<NA.現(xiàn)有一正點(diǎn)電荷q，關(guān)于在電場(chǎng)中移動(dòng)點(diǎn)電荷q，下列說(shuō)法中正確的是()圖5A沿半圓弧l將q從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功B沿曲線r將q從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C沿曲線s將q從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功D沿直線將q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功答案B解析將題中各點(diǎn)位置與等量同種正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖對(duì)比可知，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，B點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)，所以將電荷由B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；將電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤9(2016余姚市聯(lián)考)如圖6所示，a、c、b為同一條電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，c為ab中點(diǎn)，a、b電勢(shì)分別為a5 V、b3 V則()圖6Ac點(diǎn)的電勢(shì)一定為4 VBa點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大C正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)能一定減少D正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)動(dòng)能一定增加答案C解析從一條電場(chǎng)線上無(wú)法判斷是勻強(qiáng)電場(chǎng)還是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，因此無(wú)法判斷a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及c點(diǎn)的電勢(shì)從c到b電勢(shì)是降低的，正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)能一定減少，C正確；正電荷從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中外力可能對(duì)它做負(fù)功，因此動(dòng)能不一定增加故正確答案為C.10(多選)如圖7所示，P、Q處固定放置兩等量異種電荷，b、c、O在P、Q的連線上，e、O為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上的點(diǎn)，且abeO，bccO，abbO，aeeO，則()圖7Aa點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)Bb點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于e點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能Db、c間電勢(shì)差大于c、O間電勢(shì)差答案BD解析等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線分布情況如圖所示，a點(diǎn)和b點(diǎn)不在同一個(gè)等勢(shì)面上，電勢(shì)不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密情況，可得b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于e點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)B正確；a點(diǎn)的電勢(shì)大于O點(diǎn)的電勢(shì)，電子帶負(fù)電，在高電勢(shì)處電勢(shì)能小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；b、c間的電場(chǎng)線比c、O間的電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)大，電勢(shì)降低較快，所以b、c間的電勢(shì)差大于c、O間的電勢(shì)差，選項(xiàng)D正確11(2016舟山調(diào)研)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2108 J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0.8108 J已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，如圖8所示，該點(diǎn)電荷的電荷量為1.0109 C，那么()圖8A該電荷為負(fù)電荷B該電荷為正電荷CA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB4.0 VD把電荷從A移到B，靜電力做功為W2.51010 J答案A解析A點(diǎn)的電勢(shì)能大于B點(diǎn)的電勢(shì)能，從A到B靜電力做正功，所以該電荷一定為負(fù)電荷，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；靜電力做功WABEpAEpB1.2108 J0.8108 J0.4108 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由UAB得UAB V4.0 V，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤12如圖9所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B，當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電荷量分別為q1和q2，分別為30和45，則為()圖9A2 B3 C2 D3答案C解析A處于平衡狀態(tài)，則庫(kù)侖力Fmgtan .當(dāng)130時(shí)，有mgtan 30，r1lsin 30；當(dāng)245時(shí)，有mgtan 45，r2lsin 45，聯(lián)立得2.13如圖10所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個(gè)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E3104 N/C.在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量m5103 kg的帶電小球，靜止時(shí)小球偏離豎直方向的夾角60(g取10 m/s2)，則()圖10A小球帶負(fù)電，電荷量為106 CB小球帶正電，電荷量為5106 CC小球帶負(fù)電，繩子拉力為0.1 ND小球帶正電，繩子拉力為0.1 N答案D解析由題意可知，小球所受的電場(chǎng)力方向向右，故帶正電，受力分析如圖所示由平衡條件有Eqmgtan 解得q106 C，故A、B錯(cuò)誤由平衡條件得FT，解得FT0.1 N，故C錯(cuò)誤，D正確14如圖11所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E100 V/m，A、B兩點(diǎn)相距LAB10 cm，A、B連線與電場(chǎng)線的夾角為60，則UBA為()圖11A10 V B10 VC5 V D3 V答案C解析根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系UEd得UABELABcos 601000.1cos 60 V5 V，且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，A>B，故UBA5 V，選項(xiàng)C正確15(2016寧波市聯(lián)考)如圖12所示，帶有等量異號(hào)電荷的一對(duì)平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距6 cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)(其中C點(diǎn)在金屬板上)，且CD4 cm，CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60角已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功為3.21017 J，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為()圖12A2104 N/C；450 VB1104 N/C；450 VC1105 N/C；600 VD1104 N/C；600 V答案D解析由題知，電子由D移到C靜電力做正功WqELCDcos 60，則E N/C1104 N/C.由于電子從D移到C靜電力做正功，因此，受到的靜電力方向向上，電子帶負(fù)電，則場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)锳B.A、B間電勢(shì)差為UABEdAB11046102 V600 V故選項(xiàng)D正確16如圖13所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動(dòng)已知金屬塊在移動(dòng)的過(guò)程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢(shì)能增加18 J，則在此過(guò)程中金屬塊的()圖13A動(dòng)能減少10 J B電勢(shì)能增加24 JC機(jī)械能減少24 J D內(nèi)能增加32 J答案A解析由動(dòng)能定理可知Ek32 J8 J16 J18 J10 J，A正確；克服電場(chǎng)力做功為8 J，則電勢(shì)能增加8 J，B錯(cuò)誤；機(jī)械能的改變量等于除重力以外的其他力所做的總功，故應(yīng)為E32 J8 J16 J8 J，C錯(cuò)誤；金屬塊內(nèi)能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D錯(cuò)誤17如圖14所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60角，一個(gè)電荷量為q4108 C的正電荷從a移動(dòng)到b，靜電力做功為W11.2107 J，求：圖14(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)電荷從b移到c，靜電力做的功W2；(3)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac.答案(1)60 V/m(2)1.44107 J(3)6.6 V解析(1)設(shè)a、b兩點(diǎn)的間距為d，W1qUab，E，所以E V/m60 V/m.(2)設(shè)b、c兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離為d1，UbcEd1，d1cos 60，W2qUbc由以上三式得：W2qEcos 601.44107 J(3)電荷從a移到c靜電力做功為WW1W2qUac所以Uac V6.6 V.