高考物理一轮复习第八章专题强化十四电场性质的综合应用课件PPT

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专题强化十四　电场性质的综合应用
1.学会处理电场中的功能关系.2.能解决电场中各种图像问题，理解图像斜率、面积等表示的物理意义并能解决相关问题.
题型一　电场中功能关系的综合问题
题型二　电场中的图像问题
电场中功能关系的综合问题
电场中常见的功能关系(1)若只有静电力做功，电势能与动能之和保持不变.(2)若只有静电力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化量.(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量.
例1　(2022·山西师大附中模拟)如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，静电力做的功为1.5 J.下列说法中正确的是A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC.粒子在A点的动能比在B点少0.5 JD.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
由粒子运动的轨迹可知粒子带正电，A错误；粒子从A到B的过程中静电力做正功，所以电势能减小，B错误；根据动能定理得W＋WG＝ΔEk＝－0.5 J，所以粒子在A点的动能比在B点多0.5 J，C错误；静电力做正功，机械能增加，所以粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J，D正确.
例2　如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为＋q的物块从A点由静止开始下落，加速度为 ，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落 h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是
例3　如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点.现有一质量为m、电荷量为－q套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为 .求：(1)小球滑到C点时的速度大小；
因为B、C两点电势相等，故小球从B到C运动的过程中静电力做的总功为零.
(2)若以C点作为零电势点，试确定A点的电势.
小球从A到C，重力和静电力均做正功，所以由动能定理有mg·3R＋W电＝ －0，又根据静电力做功与电势能的关系：W电＝EpA－EpC＝－qφA－(－qφC).又因为φC＝0，可得φA＝ .
根据v－t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，可确定电荷所受静电力的方向与静电力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.例4　(2021·江苏省1月适应性考试·11)带电粒子碰撞实验中，t＝0时粒子A静止，粒子B以一定的初速度向A运动.两粒子的v－t图像如图所示.仅考虑静电力的作用，且A、B未接触.则A.A粒子质量小于B粒子B.两粒子在t1时刻的电势能最大C.A在t2时刻的加速度最大D.B在0～t3时间内动能一直减小
考向1　电场中的v－t图像
两粒子仅受静电力作用，则该碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，由题图知，0～t2时间内，由系统动量守恒可知，mBv0＝mAvA，因v0>vA，则mB