FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

单7:避雷针等势面与电子

章节:电势、电势差与等势面 · 资料编号:electric_potential_lesson78_hw_07_lightning_electron_equipotential

题目

乌云经过建筑物上空,a、b、c、d为等差等势面,电子轨迹经过A、B。判断云层电性、场强及能量。

选项

  1. A. 云层带正电
  2. B. A点场强比B点大
  3. C. 电子在A点电势能比B点大
  4. D. 电子在A点速度比B点小

学习定位

电场强度与电势能

题族:等势线与粒子轨迹

条件变式L2难度 3/5

训练能力:电势高低判断、电场力功与能量关系

前置知识:电场强度、功与能量

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核心知识点

电势电势差等势面避雷针等势面与电子

参考答案

B

分步解析

1. 条件提取

由轨迹凹向确定电子受力,再反推电场方向和云层电性;等势面疏密比较场强。

2. 对应公式

\[\vec F=-e\vec E,\qquad E\approx\frac{|\Delta\varphi|}{\Delta n}\]

3. 推导过程

电子受力与电场反向,结合轨迹可知电场指向负云层,因此云层带负电。A附近等势面更密,EA>EB。A电势更高,电子势能更低;只有电场力做功时A点动能更大。

4. 结论

答案为 **B**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

保持“避雷针等势面与电子”的核心考点,改变电荷符号、空间位置或初始能量后,重新判断场强、电势与能量关系。

变式答案

先确定电势差和电场方向,再用功与能量关系完成计算;答案随新条件确定。

思路提示

先找不变量,再处理电荷正负引起的方向和符号变化。