高中物理第2章电场与示波器研究电场的能的性质一学案沪科版选修3-1

高中物理第2章电场与示波器研究电场的能的性质一学案沪科版选修3-1内容摘要：

① Wab＋ W 外＝ 12mv2 ② 由 ①② 式得 Uab＝ 1104 V. 1． (对电势差的理解 )下列说法正确的是 ( ) A． A、 B 两点的电势差等于将负电荷从 A点移到 B 点时克服电场力所做的功 B．电势差是一个标量，但有正、负值之分 C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 D． A、 B 两点的电势差是恒定的，不随零电势能位置的不同而改变，所以 UAB＝ UBA 答案 BC 解析 解答本题的关键是要全面地理解电势差这个概念，从电势差的定义可知 A项错误．从电势差的特性可知电势差是标量，但有正、负值之分， B 项正确． 从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点位置有关， C 项正确．移动相同电荷从 A 到 B 和从B 到 A做功不同， WAB＝－ WBA，所以 UAB＝－ UBA，故 D 项错误． 2． (电势差、电势能和电场力做功 )在静电场中，一个电子由 a点移到 b点时电场力做功为 5 eV(1 eV＝ 10－ 19 J)，则以下说法中正确的是 ( ) A．电场强度的方向一定由 b 沿直线指向 a B． a、 b 两点间电势差 Uab＝ 5 V C．电子的电势能减少 5 eV D．电子的电势能减少 5 J 答案 C 解析 电场强度的方向与运动路径无关， A错； Uab＝ Wabq ＝ 5 eV－ e＝－ 5 V， B 错；电场力做5 eV的正功，电势能减少 5 eV， C 对， D 错． 3． (电场力做功、电势能和电势差的关系 )把质量为 m＝ 10－ 6 kg，带电荷量为 q＝ 10－ 4 C 的粒子，在电场中的 A 点由静止释放．当它运动到 B 点时，电场力对它做功 W＝1017 eV，则 A、 B 两点间电势差为多少。 粒子运动到 B 点时的速度为多少。 答案 200 V 100 m/s 解析 因为 W＝ qUAB，所以 UAB＝ Wq ＝ 101710－ 10－ 4 V＝ 200 V. 又根据动能定理有 W＝ 12mv2，得 v＝ 2Wm ＝ 2101710－ 19410－ 6 m/s ＝ 100 m/s. 4． (电场力做功与电势能变化的关系 )在电场中把一个电荷量为 610－ 6 C的负电荷从 A点移到 B 点，克服电场力做功 310－ 5 J，则电荷从 A到 B 的过程中，电势能变化了多少。 是增加还是减少。 若规定电荷在 B 点的电势能为零，则电荷在 A点的电势能为多大。 答案 310－ 5 J 增加 － 310－ 5 J 解析 电荷克服电场力做功，即电场力做负功，有 WAB＝－ 310－ 5 J．由 WAB＝ EpA－EpB 知，电势能变化了 310－ 5 J；由于电场力做负功，则电势能增加． 若 EpB＝ 0，则由 WAB＝ EpA－ EpB 得 EpA＝－ 310－ 5 J. 题组一 电场力做功与电势能变化的关系 1．下列说法正确的是 ( ) A．电荷从电场中的 A点运动到了 B 点，路径不同， 电场力做功的大小就可能不同 B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零 C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功 D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立 答案 BC 解析 电场力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关，所以 B 项正确， A 项错误；正电荷沿电场线运动、负电荷逆着电场线运动，所受电场力与速度的夹角均为 0 度，电场力均做正功， C 项正确；能量守恒定律是自然界的普遍适用定律之 一，与是什么力做功无关，D 项错． 2．带电粒子 M 只在电场力作用下由 P 点运动到 Q。