《浙江省高考物理选考总复习配套课件第六章第2讲电场能的性质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省高考物理选考总复习配套课件第六章第2讲电场能的性质（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章静电场 第2讲电场能的性质 考试标准 必考考点自清 课时训练 加试题型突破 内容索引 必考考点自清 一 电势能 电势和电势差1 静电力做功 1 特点 静电力做功与路径无关 只与有关 2 计算方法 W qEd 只适用于 其中d为沿电场方向的距离 WAB qUAB 适用于 答案 初 末位置 匀强电场 任何电场 2 电势能增 减的判断方法 1 做功判断法 电场力做正功 电势能减小 电场力做负功 电势能增加 2 公式法 由Ep q 将q 的大小 正负号一起代入公式 Ep的正值越大 电势能越大 Ep的负值越小 电势能越大 3 能量守恒法 在电场中 若只有电场力做功 电荷的动能和电势能相互转化 动能
2、增大 电势能减小 动能减小 电势能增加 3 电势高低常用的两种判断方法 1 依据电场线的方向 沿电场线方向电势逐渐降低 2 依据UAB UAB 0 A B UAB 0 A B 4 电势差 1 电场中两点间的电势差与零电势点的选取 填 有关 或 无关 2 公式 电场中A点的电势为 A B点的电势为 B 则UAB A B UBA B A 可见UAB 3 电荷q从A点移到B点 静电力做功WAB与AB间电势差UAB的关系为WAB 答案 无关 UBA qUAB 二 电势差与电场强度的关系1 匀强电场中两点间的电势差等于的乘积 即UAB 此公式只适用于电场 其中d为A B两点沿电场方向的距离 2 电场中A
3、 B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径 由电场强度E及A B两点沿电场方向的距离d决定 3 公式E 说明电场强度在数值上等于沿电场方向上降低的电势 答案 电场强度与这两点沿电场方向的距离 Ed 匀强 无关 每单位距离 深度思考 电势等于零的点 电场强度一定为零吗 电场强度为零的点 电势一定为零吗 答案不一定不一定 答案 1 下列四个物理量中 只有一个物理量的单位与众不同 这个物理量是 A 电势B 电势差C 电势能D 电动势 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2 关于重力势能和电势能 下列说法中正确的是 A 两种势能都是物体单独具有的B 两种势能的值都与零势能位置选择无关C 两种势能的变化
4、量 都可以用力做的功来衡量D 两种势能的值都可正可负 所以都是矢量 1 2 3 4 5 3 在电场中 A B两点间的电势差为UAB 15V B C两点间的电势差为UBC 20V 则A B C三点电势的高低关系是 A A B CB A A BD C B A 1 2 3 4 5 4 对公式E 的理解 下列说法正确的是 A 此公式适用于计算任何电场中A B两点间的电势差B A点和B点间距离越大 则这两点的电势差越大C 匀强电场中A B两点沿电场线的距离越大 则电场强度越小D 公式中的d是匀强电场中A B所在的两等势面之间的距离 返回 1 2 3 4 5 5 如图1所示 运输汽油等易燃易爆物品的车辆总
5、有一条铁链拖在地上 这样做的目的是 A 发出声音 引起路人注意B 减缓车速 保证行车安全C 把静电引入大地 避免因放电引起爆炸D 与地面发生摩擦 在运输车上积累电荷 图1 加试题型突破 命题点一电势能和电势电势差 例1 多选 如图2所示 P Q处固定放置两等量异种点电荷 b c O在P Q的连线上 e O为两点电荷连线的中垂线上的点 且ab eO bc cO ab bO ae eO 则 A a点电势等于b点电势B b点场强大于e点场强C 电子在a点的电势能大于电子在O点的电势能D b c间电势差大于c O间电势差 解析 方法感悟 图2 解析等量异种点电荷周围的电场线分布情况如图所示 a点和b点
6、不在同一个等势面上 电势不相等 选项A错误 根据电场线的疏密情况 可得b点的场强大于e点的场强 选项B正确 a点的电势大于零 O点的电势等于零 电子带负电 在高电势处电势能小 选项C错误 b c间的电场线比c O间的电场线密 场强大 电势降低得快 所以b c间的电势差大于c O间的电势差 选项D正确 方法感悟 方法感悟 电势和电场强度的比较1 电势是标量 是描述电场能的性质的物理量 电场强度是矢量 是描述电场力的性质的物理量 2 电势高的地方场强不一定大 二者在大小上无必然联系 解析 题组阶梯突破 1 下列关于电势和电势能的说法中 正确的是 A 电场力做正功 电荷的电势能一定增大B 电势越高处
7、 电荷的电势能一定越大C 电势能与电荷量大小有关 与电荷种类无关D 顺着电场的方向 电势越来越低 1 2 3 4 解析电场力做正功 电荷的电势能一定减小 A错误 电势能与电荷量及电性均有关系 电势越高 电荷的电势能不一定越大 B C错误 顺着电场的方向 电势越来越低 故D正确 2 某带电粒子只在电场力作用下从A点运动到B点 电场力做功3 10 2J 则 A 该粒子的动能减少了3 10 2JB 该粒子的电势能减少了3 10 2JC 该粒子在A处时一定具有3 10 2J的电势能D 该粒子在B处时一定具有3 10 2J的电势能 解析 1 2 3 4 解析由动能定理知 电场力做功3 10 2J 故该粒
8、子的动能增加了3 10 2J 选项A错误 电场力做功等于电势能变化 电场力做功3 10 2J 故电势能减少3 10 2J 选项B正确 由于零势能点未明确 故不能确定A B处的电势能大小 选项C D错误 1 2 3 4 3 如图3所示 一圆环上均匀分布着正电荷 x轴垂直于环面且过圆心O 下列关于x轴上的电场强度和电势的说法正确的是 A O点的电场强度为零 电势最低B O点的电场强度为零 电势最高C 从O点沿x轴正方向 电场强度减小 电势升高D 从O点沿x轴正方向 电场强度增大 电势降低 解析 1 2 3 4 图2 解析圆环上均匀分布着正电荷 可以将圆环等效为很多正点电荷的组成 同一条直径的两端点
9、的点电荷的合场强类似于等量同种电荷的场强 故圆环的中心的合场强一定为零 x轴上的合场强 在圆环的右侧方向沿轴向右 左侧方向沿轴向左 电场强度都呈现先增大后减小的趋势 因沿电场线的方向电势逐渐降低 所以可得O点的电势最高 选项B正确 1 2 3 4 4 如图4所示 a b c为电场中同一条水平方向电场线上的三点 c为ab的中点 a b电势分别为 a 5V b 3V 下列叙述正确的是 A 该电场在c点处的电势一定为4VB a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a 图4 解析 1 2 3 4 解析当该电场是匀强电
10、场时 由于沿电场方向相同距离电势差相等 则电场在c点处的电势一定为4V 当该电场不是匀强电场时 在c点处的电势不一定为4V 故A错误 一条电场线无法比较电场线的疏密 就无法比较场强的大小 则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb 故B错误 据电场线和场强方向的规定可知 正电荷所受的电场力方向水平向右 所以从c到b电场力做正功 电势能减小 动能增加 故C正确 由题可判断电场线方向从a指向b 正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向b 故D错误 1 2 3 4 例2 多选 图5中虚线为一组间距相等的同心圆 圆心处固定一带正电的点电荷 一带电粒子以一定初速度射入电场 实线为粒子仅在电场力作用下的运
11、动轨迹 a b c三点是实线与虚线的交点 则该粒子 A 带负电B 在c点受力最大C 在b点的电势能大于在c点的电势能D 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 命题点二电场线 等势面与粒子运动轨迹问题 图5 解析 方法感悟 解析由粒子运动轨迹可以判断出粒子受到斥力作用 粒子带正电 A选项错误 离电荷距离越近受斥力越大 故a点受力最大 B选项错误 由b点到c点的运动过程中电场力对粒子做正功 电势能减小 故该粒子在b点电势能大于在c点电势能 C选项正确 ab与bc处于等距离同心圆上 靠近电荷的位置电场强度较大 结合U Ed可判断电势差Uab Ubc 电场力做功W qU 则Wab Wbc
12、结合动能定理可知 该粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 D选项正确 方法感悟 方法感悟 带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法1 某点速度方向即为该点轨迹的切线方向 2 从轨迹的弯曲方向判断受力方向 轨迹向合外力方向弯曲 从而分析电场方向或电荷的正负 3 结合轨迹 速度方向与电场力的方向 确定电场力做功的正负 从而确定电势能 电势和电势差的变化等 5 如图6所示 实线表示某静电场的电场线 虚线表示该电场的等势面 下列判断正确的是 A 1 2两点的场强相等B 1 3两点的场强相等C 1 2两点的电势相等D 2 3两点的电势相等 题组阶梯突破 5 6 7 解析 图6 解析根据电场
13、线的疏密程度判断场强大小 电场线越密 场强越强 则E1 E2 E1 E3 所以选项A B错 同一等势面上的电势是相等的 选项C错误 D正确 8 6 2015 北京6月学考 15 在如图7所示的匀强电场中 1 2 3三条虚线表示三个等势面 a b分别是等势面1 3上的点 下列说法中正确的是 A 三个等势面的电势相等B 等势面2的电势高于等势面1的电势C 若将一正电荷由a移到b 电场力做正功D 若将一正电荷由a移到b 电场力做负功 图7 解析 解析电场线由高电势指向低电势 所以A B错误 正电荷受力方向与电场线方向相同 所以电场力做正功 故C正确 D错误 5 6 7 8 7 2016 诸暨市调研
14、如图8所示 曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹 a b是轨迹上的两点 则下列说法正确的是 A 电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B 该电场的方向水平向左C b点的电势高于a点的电势D 电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同 图8 解析 5 6 7 8 解析由电荷运动轨迹可知电荷所受电场力方向向左 所以由a到b电场力做负功 电势能增加 因电荷电性未知 故无法判断电场的方向与电势的高低 故A正确 B C错误 电荷在匀强电场中做匀变速运动 在相同时间内速度的变化量相同 故D错误 5 6 7 8 8 实线为三条未知方向的电场线 从电场中的M点以相同的速度飞出a b两个带电粒子 a b的运动轨迹如图9
15、中的虚线所示 a b只受电场力作用 则 A a一定带正电 b一定带负电B 电场力对a做正功 a的电势能减小 电场力对b做负功 b的电势能增大C a的速度将减小 b的动能将增大D a的加速度减小 b的加速度将增大 图9 解析 5 6 7 8 解析电场线的方向不知 所以粒子带电性质不定 从图中轨迹变化来看电场力都做正功 动能都增大 电势能都减小 所以选项A B C错误 电场线密的地方电场强度大 电场线疏的地方电场强度小 所以a受力减小 加速度减小 b受力增大 加速度增大 所以选项D正确 5 6 7 8 例3如图10所示 匀强电场中有a b c三点 ab 5cm bc 12cm 其中ab沿电场方向
16、bc和电场方向成60 角 一个电荷量为q 4 10 8C的正电荷从a移动到b 静电力做功为W1 1 2 10 7J 求 命题点三电势差与电场强度的关系 加试 图10 1 匀强电场的电场强度E的大小 解析答案 答案60V m 2 电荷从b移到c 静电力做的功W2 解析设b c两点沿电场强度方向的距离为d1 Ubc Ed1 d1 cos60 解析答案 答案1 44 10 7J W2 qUbc 由以上三式得 W2 qE cos60 1 44 10 7J 3 a c两点的电势差Uac 解析设电荷从a移到c静电力做功为W W1 W2 qUac 方法感悟 解析答案 答案6 6V 所以Uac V 6 6V 方法感悟 公式UAB Ed的应用技巧1 公式E 的两点注意 1 只适用于匀强电场 2 d为某两点沿电场强度方向上的距离 或两点所在等势面之间的距离 2 由E 可推出的两个重要推论 图11 方法感悟 推论1 匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势为 C 如图11甲所示 推论2 在匀强电场中 长度相等且相互平行的两线段端点间的电势差相等 如图乙所示 则UAB UDC 或 A B D C 同理可知 UA
