2024届高考物理一轮复习课件：电场中的功能关系

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(1)若只有电场力做功,则电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,则电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹力外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量.(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.
求电场力做功的四种方法
(1)定义式:WAB=Flcs α=qElcs α(适用于匀强电场).
(3)动能定理:W电+W其他=ΔEk.
(2)电势的变化:WAB=qUAB=q(φA-φB).
(4)电势能的变化:WAB= -ΔEp=EpA-EpB.
1.如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中I所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中II所示的位置；最后，使细杆移到图中III所示的位置。以W1表示细杆由位置I到位置II过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置II到位置III过程中电场力对两小球所做的功，则有( )A．W1=0，W2≠0 B.W1=0，W2=0C．W1≠0，W2=0 D.W1≠0，W2≠0
2.如图，一带负电的油滴，从坐标原点O以速率V0射入水平的匀强电场，V0方向与电场方向成θ角，已知油滴质量m，测得他在电场中运动到最高点p时的速率恰好为V0.设P点的坐标为（XP YP）,则应有（ ）A、XP<0 B、XP>0 C、XP=0 D、条件不足，无法判断
3.（多选）如图所示，ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面，相邻等势面间距离为5cm．一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面D时，动能为15eV(电子伏)，到达等势面A时速度恰好为零．则下列说法正确的是( )
A．场强方向从A指向DB．匀强电场的场强为100 V/mC．电子经过等势面C时，电势能大小为5 eVD．电子在上述等势面间运动的时间之比为1:2:3
5.在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B。A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，组成一带电系统，如图所示，虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距5L。最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为4L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，试求：（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；（2）带电系统向右运动的最大距离；（3）带电系统从开始运动到速度第 一次为零时，B球电势能的变化量。
6.（多选）静电场方向平行于x轴，其电势ϕ随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为＋q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x=0）进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是 （　　）
7.如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为圆心，以Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，且Rc－Rb＝Rb－Ra，1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做功的大小，则下列说法正确的是（ ）
A．|W12|=2|W34| B．P、O两电荷一定是异种电荷C．|W12|＜2|W34| D．P的初速度方向的延长线与O 之间的距离可能为零
8.有三根长度皆为L=1.00 m 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2 kg的带电小球A和B,它们的电荷量分别为-q和+q,q=1.00×10-7 C.A、B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106 N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少？(不计两带电小球间相互作用的静电力)
W＝6.8×10－2 J