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1、1高三物理复习：电场的能的性质高三物理复习：电场的能的性质一考点整理一考点整理 基本概念基本概念 1电场力做功和电势能 电场力做功特点：电场力做功与 无关，只与初、末 有关匀强电场中计算公式W = （d为沿电场方向的距离） ；任何电场中的计算公式WAB = 电场中的功能关系： 若只有电场力做功，电势能与 能之和保持不变； 若只有电场力和重力做功，电势能与 能之和保持不变； 除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体 的变化 电势能：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功 电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB = =
2、 Ep 电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷远穷远处的电势能规定为零，或把电荷在 地球表面的电势能规定为零 2电势：试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值定义式 = 电势 是标量，有正负之分，其正（负）表示该点电势比零电势高（低） ；电势具有相对性，同一点的电势 因选取零电势点的不同而不同 等势面：电场中电势相等的各点组成的面 等势面一定与电场线 ； 在同一等势面上移动电荷时电场力 功； 电场线方向总是从电势 的等势面指向电势 的等势面； 等差等势面越密的地方电场强度越 ，反之越小； 几种常见的电场的等势面分布 电势差：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，
3、电场力做功与移动电荷的电荷量的比值；定 义式UAB = 电势差与电势的关系：UAB = ，UA B = UBA； 影响因素： 电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB 关，与零电势点的选 取 关 匀强电场中电势差和电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场 线方向的距离的乘积即U = ，也可以写作E = （只适用于匀强电场） 电场中，场 强方向是指电势降低 的方向在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离 上降低的 二思考与练习二思考与练习 思维启动思维启动 1在电场中，下列说法正确的是 （ ） A某点的电场强度大，该点的电势一定高
4、B某点的电势高，试探电荷在该点的电势能一定大 C某点的场强为零，试探电荷在该点的电势能一定为零 D某点的电势为零，试探电荷在该点的电势能一定为零2如图所示是某电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离均为 2 cm，A和P 点间的距离为 1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势P分别为 （ ） A500 V/m、2.5 V B V/m、2.5 V 1 00033C500 V/m、2.5 V D V/m、2.5 V1 00033三考点分类探讨三考点分类探讨 典型问题典型问题 考点 1电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系 【例 1】如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探
5、电荷q1、q2分别 置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷 远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 （ ） AA点电势大于B点电势 BA、B两点的电场强度相等 Cq1的电荷量小于q2的电荷量 Dq1在 A 点的电势能小于q2在B点的电势能【变式跟踪 1】如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这 条直线上的两点一带负电的粒子以速度vA经过A点向B点运动，一 段时间后，粒子以速度vB经过 B 点，且vB与vA方向相反，不计粒子重 力，下列说法正确的是 （ ） AA点的场强小于B点的场强 BA点的电势高于B点的电势 C粒子在A点的速度小
6、于在B点的速度 D粒子在A点的电势能大于在B点的电势能考点 2电场中的功能关系 【例 2】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，电场力做的功为 1.5 J则下列说法正确的是（ ） A粒子带负电 B粒子在A点的电势能比在B点少 1.5 J C粒子在A点的动能比在B点多 0.5 J D粒子在A点的机械能比在B点少 1.5 J 【变式跟踪 2】如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的 电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电荷量为 +q的小球从 a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则下列说法中正确
7、的是3gh（ ） A质量为m、带电荷量为 +q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点的过 程中动能增加量等于电势能减少量 Ba、b两点的电势差U = mgh/2q C质量为m、带电荷量为 +2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为ghD质量为m、带电荷量为q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为gh考点 3电势高低与电势能大小的比较 【例 3】如图所示，真空中M，N处放置两等量异号电荷，a，b，c表2示电场中的 3 条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN.已知：一 带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判
8、断正确的是 （ ） AM点处放置的是正电荷 B若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功 Cd点的电势高于f点的电势 Dd点的场强与f点的场强完全相同 考点 4公式E = U/d的拓展及应用技巧 【例 4】如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的 匀强电场，其中坐标原点O处的电势为 0 V，点A处的电势为 6 V，点B处的电势为 3 V，则电场强度的大小为 （ ） A200 V/m B200 V/m C100 V/m D100 33V/m【变式跟踪 4】在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示从坐标原点沿 +y轴 前进 0.2 m 到A点，电势降低了 10
9、 V，从坐标原点沿 +x轴前进 0.2 m 到2B点，电势升高了 10V，则匀强电场的场强大小和方向为 （ 2） A50 V/m，方向B A B50 V/m，方向A B C100 V/m，方向B A D100 V/m，方向垂直AB斜向下 考点 5综合应用动力学和动能观点分析电场问题 【例 5】)如右图所示，两块平行金属板MN、PQ竖直放置，两板间的电势差U = 1.6103 V，现将一质 量m = 3.0102 kg、电荷量q = +4.0105 C 的带电小球从两板左上方的A点以初速度v0 = 4.0 m/s 水平抛出，已知A点距两板上端的高度h = 0.45 m，之后小球恰好从MN板上端内
10、侧M点进 入两板间匀强电场，然后沿直线运动到PQ板上的C点，不计空气阻力，取g = 10 m/s2，求： 带电小球到达M点时的速度大小； C点到PQ板上端的距离L； 小球到达C点时的动能Ek【变式跟踪 5】如图所示，在绝缘水平面上，有相距为L的A、B两点，分别固定着两个带电荷量均为Q 的正电荷. O为AB连线的中点，a、b是AB连线上两点，其中Aa = Bb = L/4一质量为m、电荷量 为 +q的小滑块（可视为质点）以初动能Ek0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次 经过O点时的动能为 2Ek0，第一次到达b点时的动能恰好为零，小滑块最终停在O点，已知静电力 常量为k求： 小滑块
11、与水平面间滑动摩擦力的大小； 小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向； 小滑块运动的总路程l路四考题再练四考题再练 高考试题高考试题 1 【2011江苏卷】一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面 和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计 粒子的重力下列说法正确的有 （ ） A粒子带负电荷 B粒子的加速度先不变，后变小 C粒子的速度不断增大 D粒子的电势能先减小，后增大 【预测 1】如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE = EFK、M、L分别为过D、E、F三点的等势面一不计重力的带负电粒子， 从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表
12、示该粒子从a点到 b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值， 则 （ ） A|Wab| = |Wbc| B|Wab| EB EC C电势A B C D小球在A点的电势能小于在C点的电势能 2如图所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的 运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是 （ ） A该电场是由负点电荷所激发的电场 B电场中a点的电势比b点的电势高 C带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大 D带电粒子在a点的动能比在b点的动能大3空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点
13、处于正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如 图所示，a、b、c、d为电场中的 4 个点，则 （ ） AP、Q两点处的电荷等量同种 Ba点和b点的电场强度相同 Cc点的电势低于d点的电势 D负电荷从a到c，电势能减少 4如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上， 斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动已知金属块在移 动的过程中，力F做功 32 J，金属块克服电场力做功 8 J，金属块克服摩擦力 做功 16 J，重力势能增加 18 J，则在此过程中金属块的 （ ） A动能减少 10 J B电势能增加 24 J C机械能减少 24 J D内能增加 16 J 5如图所示，固定于同一条竖直线上的A，B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q 和 Q，A，B相距为 2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小3球p，其质量为m，电荷量为 +q（可视为点电荷，不影响电场的分布） 现将小球p从与
