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第一章4课时2等势面及其应用VIP免费

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第一章4电势能和电势课时2等势面及其应用1.知道等势面,理解等势面的特点.2.知道典型电场的等势面特点.学科素养与目标要求物理观念:科学思维:1.能通过类比等高线理解等势面.2.会根据电场线和等势面的规律分析带电体的运动轨迹问题.1.定义:电场中的各点构成的面.2.等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力(选填“做功”或“不做功”).(2)等势面一定跟电场线,即跟电场强度的方向.(3)电场线总是由的等势面指向的等势面.等势面电势相同不做功垂直垂直电势高电势低1.等势面的特点及应用(1)在等势面上移动电荷时静电力不做功,电荷的电势能不变.(2)电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,由此可以绘制电场线,从而可以确定电场的大体分布.(3)等差等势面密的地方,电场强度较强;等差等势面疏的地方,电场强度较弱,由等差等势面的疏密可以定性确定场强大小.(4)任意两个等势面都不相交.知识深化2.几种常见电场的等势面(如图1所示)图1(1)点电荷的等势面:以点电荷为球心的一簇球面,靠近点电荷处等差等势面较密.(2)等量异号点电荷的等势面:点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,两点电荷连线的中垂线是一条等势线(电势一般为0).(3)等量同号点电荷的等势面①等量正点电荷连线的中点电势最低,两点电荷连线的中垂线上该点的电势最高,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越低.②等量负点电荷连线的中点电势最高,两点电荷连线的中垂线上该点的电势最低.从中点沿中垂线向两侧,电势越来越高.(4)匀强电场的等势面:垂直于电场线的一簇平行等间距的平面.例1(多选)如图2所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B两点,则A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势解析由于电场线与等势面总是垂直,则B点电场线比A点密,B点场强大于A点场强,故A正确,C错误.电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,故B错误.由图中数据可知D正确.图2√√针对训练1带有等量异种电荷的一对平行金属板,如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图3所示的曲线(电场的方向未画出).在图中,若上极板带正电,虚线MN是穿过两板正中央的一条直线,则关于这个电场,以下说法正确的是A.a点的场强小于b点的场强B.b点的电势低于c点的电势C.平行金属板之间的电场,可以看做匀强电场D.若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放,它必将沿电场线运动到负极板图3√解析由电场线疏密可知,a点场强大于b点场强,选项A错误;由于φb=φd,而φc>φd,所以φc>φb,选项B正确;由于电场线不是平行的等间距直线,所以平行金属板间的电场不能看做匀强电场,选项C错误;由于有的电场线不是直线,所以电荷不一定沿电场线运动,选项D错误.例2(2018·荆、荆、襄、宜四地七校联考)如图4所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能图4√解析等量异种点电荷电场线及等势面分布如图所示,由图可知,A、B两处电场强度相同,C、D两处电场强度相同,选无穷远处为电势零点,可知两点电荷连线的中垂线右侧电势为负,两点电荷连线的中垂线左侧电势为正,两点电荷连线的中垂线上电势相同,故A错误,B正确.由电场线疏密判断电场强度大小,可知虚线AB上O点电场强度不是最大,故C错误.φO=0,而φB<0,故O处电势高于B处电势,则正电荷在O处的电势能大于在B处的电势能,故D错误.ABCD针对训练2(2018·烟台市期末)a、b;c、d;e、f;g、h为图5所示电场中的四组点,其中a、b两点距正点电荷的距离相等;c、d两点在两点电荷连线的中垂线上,并关于两点电荷的连线对称;e、f两点在两点电荷的连线上,并关于连线中点对称;g、h两点在两点电荷连线的中垂线上,并关于两点电荷的连线对称.这四组点中,电场强度和电势均相同的是A.a、bB.c、dC.e、fD.g、h图5√二、电...

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