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1、第皿课时电场力做功与电势能变化1、如图9-3-9, 0是一固定的点电荷另一点电荷P从很远处以初速度vo射入点电荷0的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN. a、b、c是以0为中心，R、R、R为a b c半径画出的三个圆，R -R二R -R . 1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以W |c bba12做的功的大小，则（）表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，“J表示由3到4的过程中电场力A. W 丨=2WB.W 丨 2 W11234134C. P、O两电荷可能同号，也可能异号D. P的初速度方向的延长线与O之间的 距离可能为零图 9-3-92、如图9-3-10所示, 全相
2、同的金属球A和B, 向运动刚好能发生碰撞,和p2，贝y（）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 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 碰后返回M、N两点时的动能分别为化和E2，动量大小分别为p1AE1=E2=E0 P1=P2=Po图 9-3-10BE1=E2Eo P1=P2PC.碰撞发生在M、N中点的左侧D.两球不同时返回M、N两点 3、一个带正电的质点，电量q=2.0x10-9库，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除 电场力外，其他力作的功为6.0x10-5焦，质点的动能增加了 8.0x10-5焦，则a、b两点间的 电势差U为（）.ab
3、A. 3x104 伏；B. 1x104 伏；C.4x104 伏；D.7x104 伏.4、如图9-3-11所示四个图中，坐标原点O都表示同一半径为R的带正电的实心金属球的球 心O的位置，横坐标表示离球心的距离，纵坐标表示带正电金属球产生的电场电势和场强 大小.坐标平面上的线段及曲线表示场强大小或电势随距离r的变化关系，选无限远处的电 势为零，则关于纵坐标的说法，正确的是（ ）A. 图表示场强，图表示电势B.图表示场强，图表示电势D.图表示场强，图表示电势图 93 115、如图93 12所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Ub=Ub，实线为一带正电的质点仅在电
4、场力作用下通过该区域时的运动轨迹, b bcP、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A. 三个等势面中，a的电势最高B. 带电质点通过P点时的电势能较Q点大C. 带电质点通过P点时的动能较Q点大D. 带电质点通过P点时的加速度较Q点大图 93 126、如图9 3 13，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成60。角.将正 电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是由10-4C,则电荷的电势能变化了焦耳.图 93 13指向的.如果ab相距0.20m，场强为2X103N/C,正电荷的电量为4X7、已知 ABC处于匀强电场中.将一个带电量q = -2x 10-6C的点电荷从A移到B的过程
5、中,电场力做功W1=j.2 X10-5八再将该点电荷从B移到C，电场力做功W 二6 X10-6 J.已知A点的电势0 a=5V,则B、C两点的电势分别为V和V.试出通过A点的电场线.C甲8、在电场中一条电场线上有A、B两点，如图9-3-15所示.若将一负电荷q 2.0x 10-7C , 从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0x 10-4 J .试求：(1) 电场方向；(2) A、B两点的电势差，哪一点电势高？(3) 在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？(4) 如在这一电场中有另一点C,已知U 500V，若把这一负荷从B移至C电场力做多AC少功?是正功还是负功？*AB图 9-3-159、如图9
6、-3-16所示，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球.将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向是水平的，已知当细线离开竖直的位置偏角为a时，小球处于平衡，问：(1) 小球带何种电荷？求小球所带电量.(2) 如果细线的偏角由a增大到P，然后将小球由静止开始释放, 则p应多大，才能使在细线到竖直位置时，小球的速度刚好为零.10、静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流, 从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度.已知飞行器的质量为M，发射的是2价 氧离子，发射功率为P，加速电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e， 不计发射氧离子后
7、飞行器质量的变化求：(1) 射出的氧离子速度；(2) 每秒钟射出的氧离子数；(3) 射出离子后飞行器开始运动的加速度.12345BBBBBD6、从下方指向上方；8x 10-2J7、9 = 1V申二 2VBC8、（1）根据题意负电荷从A点移至B点电场力电场力做负功,可知电场方向A指向B（2）电场方向A指向B,因此A点电势高ABAB4 x 10 -4 J2 x 10-7 C=2 x 103 V 在这一过程中，电荷的电势能增加4.0x 10-4 J(4)因为 U = 500V 而 U= 2 x 103 V 所以 U = 1500VACABBCW 二 qU 二(2 x 10-7 C) x (1500V
8、)二 3 x 10-4 JBCBC电场力做正功9、（1）由受力平衡可得：qE二mg tan amg tan a q = -正电荷qE _ 1 一 cos 9mg sin 9（2）解法（一）由动能定理可知：mgl（1 cos9） qElsin申二0 0qE乂因为 =tan amgtan a = 1一 cos 9 = sin 92sin2 92= tan 92 9922 sin co2 2a2解法（二）利用等效场（重力和电场力所构成的复合场）当细线离开竖直的位置偏角为 a时，小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置，所以得：9 二 29即“最低”位置，小球的振动关于该平衡位置对称，可知9二29110、（1）据动能定理知：2eU二-mv2厶(2)由 P = 2NeU ,P2eU（3）以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为V,根据动量守恒定律:NAtmv - MV 二 0NAtmv 二 MV所以飞行器的加速度a = A1AtNmvM
