2018-2019学年教科版选修3-1 1.4电势能 电势和电势差 教案
2018-2019学年教科版选修3-1 1.4电势能 电势和电势差 教案第2页

教学过程 教师活动 学生活动 设计意图(备注) 导 一、复习所学知识学

1、静电力做功与电势能的关系

2、电势概念

1、电势差(又叫电压)

2、电势与电势差的比较:

思   一、选择题(每小题5分,共40分)(

  1.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8 J,在B点的电势能为0.80×10-8 J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图1-25-1所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么

  A.该电荷为负电荷

  B.该电荷为正电荷

  C.A、B两点的电势差UAB=4.0 V(

  D.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J(

  2.某电场中等势面分布如图1-25-2所示,图中虚线表示等势面,过a、b两点的等势面电势分别为40 V和10 V,则a、b连线的中点C处的电势应

  

  图1-25-2

  A.肯定等于25 V(

  B.大于25 V(

  C.小于25 V(

  D.可能等于25 V(

  3.如图1-25-3所示,a、b、c是一条电场线的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定

  A.φa>φb>φc(

  B.Ea>Eb>Ec(

  C.φa -φb=φb -φa(

  D. Ea = Eb = Ec(

  4.(2002年上海高考试题)如图1-25-4所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中

  A.小物块所受电场力逐渐减小

  B.小物块具有的电势能逐渐减小

  C.M点的电势一定高于N点的电势

  D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功

  5.如图1-25-5所示,M、N两点分别放置两个等量种异电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中

  

  图1-25-5

  A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点

  B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点

  C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点

  D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点

  6.AB连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图1-25-6所示,比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小,下列说法中正确的是

  

  图1-25-6

  A.φA>φB,EA>EB(

  B.φA>φB,EA<EB(

  C.φA<φB,EA>EB(

  D.φA<φB,EA<EB(

  7.如图1-25-7所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移到B点,动能损失了0.1 J,若A点电势为-10 V,则

  

  图1-25-7

  ①B点电势为零

  ②电场线方向向左

  ③电荷运动的轨迹可能是图中曲线①

  ④电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

  A.① B.①② C.①②③ D.①②④

  8.如图1-25-8所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q,完全相同的金属球A和B,给A和B以大小相等的初动能E0(此时动量大小均为p0)使其相向运动刚好能发生碰撞,碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2,动量大小分别为p1和p2,则

  A.E1=E2=E0 p1=p2=p0(

  B.E1=E2>E0 p1=p2>p0(

  C.碰撞发生在M、N中点的左侧

  D.两球不同时返回M、N两点

  二、填空题(每小题6分,共24分)(

  9.已知空气的击穿电场强度为2×106 V/m,测得某次闪电火花长为600 m,则发生这次闪电时放电路径两端的电势差U=_______.若这次闪电通过的电荷量为20 C,则释放的能量为_______.(设闪电的火花路径为直径)

  10.如图1-25-9所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点,且BC=20 cm.当把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A点沿AB线移到B点时,电场力做功为零.从B点移到C点时,电场力做功为-1.73×10-3J,则电场的方向为_______,场强的大小为______.(

  

           图1-25-9 图1-25-10

  11.如图1-25-10所示中,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB =3 V,φC=-3 V,由此可得D点的电势φD=_______ V.

  12.质量为m、电荷量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点,其速度方向改变的角度为θ(rad),AB弧长为s,则A、B两点间的电势差φA- φB=_______,AB弧中点的场强大小E=_______.(

  三、计算题(共36分)(

  13.(12分)有两个带电小球m1与m2,分别带电+Q1和+Q2,在绝缘光滑水平面上,沿同一直线相向运动,当它们相距r时,速率分别为v1与v2,电势能为E,在整个运动过程中(不相碰)电势能的最大值为多少?(

  14.(12分)倾角为30°的直角三角形底边长为2 L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电质点q从斜面顶端A沿斜边滑下(不脱离斜面),如图1-25-11所示,已测得它滑到B在斜面上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?(

  15.(12分)如图1-25-12所示,小平板车B静止在光滑水平面上,一可以忽略大小的小物块A静止在小车B的左端,已知物块A的质量为m,电荷量为+Q;小车B的质量为M,电荷量为-Q,上表面绝缘,长度足够长;A、B间的动摩擦因数为μ,A、B间的库仑力不计,A、B始终都处在场强大小为E、方向水平向左的匀强电场中.在t=0时刻物块A受到一大小为I,方向水平向右的冲量作用开始向小车B的右端滑行.求:

  

  图1-25-12

  (1)物块A的最终速度大小;

  (2)物块A距小车B左端的最大距离.(