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单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,静电场主题讲座,目标定位,1.,会,分析带电粒子在电场中的运动特点,.2.,能求解静电力做的功和电场中的电势,1,动能定理：,所,做的功等于物体动能的,2,物体做曲线运动的条件：物体运动的,与,不共线,3,电势是反映电场的能的性质的物理量,，,其大小与,的选取有关电势差是电场中两点间电势的差值,，,其大小与,的选取无关,合外力,变化,速度方向,受力方向,零电势点,零电势点,4,电势能是电荷在电场中具有的能量,，,其大小由电场和,决定静电力做功要引起电势能的变化,，,其关,系式为,W,E,p,.,5,静电力做功与电势差的关系式为,W,AB,.,6,匀强电场中电场强度与电势差的关系式为,U,.,电荷,qU,AB,Ed,一,、,电场线,、,等势线和运动轨迹,1,已知等势面的形状分布，根据相互垂直可以绘制电场线,2,由电场线和等差等势面的疏密,，,可以比较不同点的场强大小,3,根据电荷的运动轨迹可以判断电荷受力方向和做功的正负,，,从而判断电势能的变化情况,【,例,1】,如,图,1,8,1,所示,，,虚线,a,、,b,、,c,代表电场中的三条电场线,，,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,，,P,、,R,、,Q,是这条轨迹上的三点,，,由此可知,(,),图,1,8,1,A,带电粒子在,R,点时的速度大小大于在,Q,点时的速度大小,B,带电粒子在,P,点时的电势能比在,Q,点时的电势能大,C,带电粒子在,R,点时的动能与电势能之和比在,Q,点时的小,，,比在,P,点时的大,D,带电粒子在,R,点时的加速度大小小于在,Q,点时的加速度大小,答案,A,解析,根据牛顿第二定律可得,ma,qE,，,又根据电场线的疏密程度可以得出,Q,、,R,两点处的电场强度的大小关系为,E,R,E,Q,，,则带电粒子在,R,、,Q,两点处的加速度的大小关系为,a,R,a,Q,，,故,D,错误；由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用,，,只有动能与电势能之间的相互转化,，,则带电粒子的动能与电势能之和不变；故,C,错误；根据物体做曲线运动的轨迹与速度,，,合外力的关系可知,，,带电粒子在,R,处所受电场力的方向为沿电场线向右假设粒子从,Q,向,P,运动,，,则电场力做正功,，,所以电势能减小,，,动能增大,，,速度增大所以,A,项正确,，,B,项错误,【,例,2】,(,多选,),如,图,1,8,2,所示，,O,是一固定的点电荷,，,虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线,，,正点电荷,q,仅受电场力的作用下沿实线所示的轨迹从,a,处运动到,b,处,，,然后又运动到,c,处由此可知,(,),图,1,8,2,A,O,为负电荷,B,在整个过程中,q,的电势能先变小后变大,C,在整个过程中,q,的加速度先变大后变小,D,在整个过程中,，,电场力做功为零,答案,CD,解析,由运动轨迹分析可知,q,受到库仑斥力的作用,，,O,点的电荷应为正电荷,，,A,错；从,a,到,b,的过程,q,受到逐渐变大的库仑斥力,，,速度逐渐减小,，,加速度增大,，,电势能逐渐增大；而从,b,到,c,的过程,q,受到逐渐变小的库仑斥力,，,速度逐渐增大,，,加速度减小,，,电势能逐渐减小,，,B,错，,C,对；由于,a,、,c,两点在同一等势面上,，,整个过程中,，,电场力不做功,，,D,对,借题发挥,根据所给的等势面,，,明确电场分布情况,，,画出电场线,，,再根据轨迹弯曲方向找电荷的受力方向,、,受力大小变化；根据运动轨迹或路径,，,判断功的正负,、,动能及电势能的变化,二,、,电场强度和电势的进一步理解,1,电场强度与电势没有直接关系电场强度为零，电势不一定为零电势为零，电场强度也不一定为零电场强度越大的地方，电势不一定高,.,2,比较电势的高低,，,应主要把握沿电场线方向电势降低,，,若两点不在同一电场线上,，,应通过等势面,，,化为同一电场线上的两点,.,【,例,3】,在静电场中,，,关于场强和电势的说法正确的是,(,),A,电场强度大的地方电势一定高,B,电势为零的地方场强也一定为零,C,场强为零的地方电势也一定为零,D,场强大小相同的点电势不一定相同,答案,D,解析,A,沿着电场线的方向电势逐渐降低,，,电场线密的地方,，,电场强度大,，,电场线疏的地方电场强度小电势高的地方电场强度不一定大,，,电场强度大的地方,，,电势不一定高故,A,错误,B.,电势为零是人为选取的,，,则电势为零的地方场强可以不为零故,B,错误,C.,场强为零的地方电势不一定为零,，,电势为零是人为选取的故,C,错误,D.,在匀强电场中,，,场强处处相等,，,但沿着电场线的方向电势逐渐降低,，,所以场强大小相同的点电势不一定相同,，,故,D,正确,3,计算静电力做功的方法,，,常见的有以下几种：,(1),利用静电力做功与电势能的关系求解：,W,AB,E,p,A,E,p,B,.(2),利用,W,Fd,求解,，,此公式只适用于匀强电场,(3),利用公式,W,AB,qU,AB,求解,(4),利用动能定理求解,【,例,4】,为,使带负电的点电荷,q,在一匀强电场中,沿直线匀速地由,A,运动到,B,，,必须对电荷施加,一恒力,F,，,如图,1,8,3,所示若,AB,0.4 m,，,37,，,q,310,7,C,，,F,1.510,4,N,，,A,点电势,A,100 V,(,不计重力,),(1),在图中用实线画出电场线,，,用虚线画出通过,A,、,B,两点的等势线,，,并标明它们的电势值,(2),q,在由,A,到,B,的过程中电势能的变化量是多少？,答案,(1),见,解析图,(2),电势能增加,4.810,5,J,图,1,8,3,再见,