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  4. 匀变速直线运动电势能电势

(2013•德州二模)一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v-t图象如图所示.其中ta和tb是电荷运动到电场中a、b两点的时刻.下列说法正确的是()A.该电荷一定做曲线运动

一、题文

(2013•德州二模)一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v-t图象如图所示.其中ta和tb是电荷运动到电场中a、b两点的时刻.下列说法正确的是(  )
A.该电荷一定做曲线运动
B.a点处的电场线比b点处的电场线密集
C.该电荷由a点运动到b点,电势能减少
D.a、b两点电势的关系为ϕa>ϕb

考点提示:匀变速直线运动,电势能,电势

二、答案

A、v-t图不是轨迹图,故v-t图是曲线,运动轨迹不一定是曲线,故A错误;
B、v-t图象上某点的切线的斜率表示加速度,故a点时刻加速度大,故电场力大,电场强度大,故电场线密集,故B正确;
C、粒子仅在电场力作用下运动,动能与电势能之和守恒,动能减小,故电势能一定增加,故C错误;
D、粒子仅在电场力作用下运动,动能与电势能之和守恒,动能减小,故电势能一定增加,即EpA<EpB
电势φ=
Ep
q
,由于q<0,故ϕa>ϕb,故D正确;
故选BD.

三、考点梳理

知名教师分析,《(2013•德州二模)一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v-t图象如图所示.其中ta和tb是电荷运动到电场中a、b两点的时刻.下列说法正确的是()A.该电荷一定做曲线运动》这道题主要考你对 匀变速直线运动电势能电势 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:匀变速直线运动,电势能,电势

考点名称:匀变速直线运动
  • 定义:
    在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动,即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

    特点:
    a=恒量。

    匀变速直线运动规律(基本公式):
    速度公式:v=
    位移公式:x=
    速度平方公式:
    位移—平均速度关系式:x=

  • 匀变速直线运动的几个重要推论:

    1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量,即:S-S=S-S=…=SN-SN-1=ΔS=(此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论:Sn+m-Sn,其中Sn、Sn+m分别表示第n段和第(n+m)段相等时间内的位移,T为相等时间间隔。
    2. 某段时间内的平均速度,等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即
    3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v平方和一半的平方根,即vs/2
考点名称:电势能
  • 电势能:




  • 电势能大小的比较方法:

    1.由公式判断
    时,,即;当时,可总结为正电荷在电势高的地方电势能大,而负电荷在电势高的地方电势能小。
    2.做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷) 从电势能较大的地方移向电势能较小的地方。反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。

考点名称:电势
  • 电势:

    1、电势φ:电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。
    2、特点:
    ①电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势。
    ②电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
    ③电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
    ④电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
    3、电势高低的判断方法
    ①根据电场线判断:沿着电场线的方向,电势越来越低。
    ②根据电势能判断:
    正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
    负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
    结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
  • 电场的能的性质:

    电场力做功的特点在电场中移动电荷时,电场力对电荷做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷的运动路径无关。这一点与重力做功的情况类似。沿任一闭合路径移动一周,电场力所做的总功为零。

  • 电势高低的比较方法:

    (1)根据电场线或等势面判断。沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
    (2)利用电势差的正负判断。判断出的正负,再由比较的大小。若,则;则
    (3)利用场源电荷判断。取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势低。点电荷电场中某固定点的电势与场源电荷的电性及电荷量有关。场源电荷带正电时,电荷量越大.该点电势越高;场源电荷带负电时则相反。
    (4)利用电势叠加判断。苦有多个场源电荷时,每个场源电荷产生的电场中的电势已知或易于判断,可将每个电场的电势先判断后叠加从而得到总电势。
    (5)根据电场力做功来判断。正电荷在电场力作用下移动时,电场力做正功,电荷由高电势处移向低电势处;正电荷克服电场力做功,电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷,情况正好相反。
    (6)根据电势能判断。正电荷在电势高处电势能较大,负电荷在电势低处电势能较大。

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