《2020高考物理一轮总复习 第七章 第2讲 电场能的性质讲义（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理一轮总复习 第七章 第2讲 电场能的性质讲义（含解析）新人教版（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电场能的性质基础知识填一填知识点1静电力做功和电势能1静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关(2)计算方法WqEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体沿电场方向的位移WABqUAB，适用于任何电场.2电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能(2)说明：电势能具有相对性，通常取无穷远或大地为电势能零点3静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即WABEpAEpB.(2)通过WABEpAEpB可知：静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；静电力对电荷做多少负功，电荷电势能就增加多少(3)电势能的大小
2、：由WABEpAEpB可知，若令EpB0，则EpAWAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功知识点2电势等势面1电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值(2)定义式：.(3)矢标性：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)(4)相对性：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2等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面(2)四个特点在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.电场线一定与等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小.任意两
3、个等势面都不相交判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)电势等于零的物体一定不带电()(2)电场强度为零的点，电势一定为零()(3)同一电场线上的各点，电势一定相等()(4)负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加()知识点3电势差1定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动电荷的电荷量q的比值2定义式：UAB.3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无关，与零势点的选取无关.4电势差与电势的关系：UABAB，UABUBA.5匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系式：UABEd，其中d为电场中两点间沿电场方
4、向的距离(2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零()(2)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功()(3)A、B两点的电势差是恒定的，所以UABUBA.()(4)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大()知识点4静电感应和静电平衡1静电感应当把一个不带电的金属导体放在电场中时，导体的两端分别感应出等量的正、负电荷，“近端”出现与施感电荷异种的感应电荷，“远端”出现与施感电荷同
5、种的感应电荷这种现象叫静电感应2静电平衡(1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加场强为零时，自由电荷不再发生定向移动，导体处于静电平衡状态(2)处于静电平衡状态的导体的特点导体内部的场强处处为零.导体是一个等势体，导体表面是等势面导体表面处的场强方向与导体表面垂直.导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷教材挖掘做一做1(人教版选修31 P19第2题改编)A、B是静电场中的两点，下列说法正确的是()A若正电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高
6、B若负电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高C若正电荷在A点的电势能为负值，负电荷在B点的电势能是负值，则A点的电势比B点的高D以上说法都不对答案：A2(人教版选修31 P24第3题改编)如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体这种现象叫做空气的“击穿”已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5104 V/m时空气就有可能被击穿因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为()A0.6 mB1.1 mC1.6
7、 m D2.1 m答案：B3(人教版选修31 P22第3题改编)如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是( )A三点中，B点的场强最大B三点中，A点的电势最高C将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大D将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同解析：D电场线的疏密表示电场强度的大小，所以三点中，A点场强最大，A错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，A点电势最低，B错误；将一带负电的检验电荷从A移动到B，电场力做正功，电势能减小，C错误；因为B、C两点在同一等势面上，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C
8、，电场力做的功相同，电势能变化相同，D正确4(人教版选修31 P20第7题改编)图中虚线所示为某一静电场的等势面一点电荷仅在静电力作用下先后经过A、B、C三点，在经过A、C点时，其动能分别为5 eV和25 eV.当这一点电荷经过B点时，其动能应为()A10 eVB15 eVC40 eV D55 eV解析：B电荷经过A、C点时的动能分别为5 eV和25 eV，动能增加量为20 eV，而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从A等势面运动到B等势面时，动能增加10 eV，故B点的动能为5 eV10 eV15 eV，选项B正确考点一电势高低与电
9、势能大小的判断考点解读1电势高低的四种判断方法(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低(2)依据电场力做功：根据UAB，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断A、B的高低(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低(4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低2电势能高低的四种判断方法(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大(2)电荷电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大(3)公式法：由Epq，将q、的大小、正负号一起代
10、入公式进行判断(4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大典例赏析典例1(2018天津卷)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN，下列判断正确的是()AvMvN，aMaNBvMvN，MNCMN，EpMEpN DaMaN，EpMEpN破题关键点解题的关键是根据轨迹弯曲的方向和电场线判断出电场力的方向，再根据电场线的疏密判断出电场力的大小关系，并进
11、一步判断出加速度的大小关系解析D将粒子的运动分情况讨论：从M运动到N；从N运动到M，根据电场的性质依次判断电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越大，故有aMaN；若粒子从M运动到N点，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即vMvN，EpMEpN，负电荷在低电势处电势能大，故MN；若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即vMvN，EpMEpN，负电荷在低电势处
12、电势能大，故MN；综上所述，D正确题组巩固1(多选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称忽略空气阻力由此可知()AQ点的电势比P点高B油滴在Q点的动能比它在P点的大C油滴在Q点的电势能比它在P点的大D油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小解析：AB由题意可知，该油滴在P点的受力分析如图所示，且电场力大于重力，油滴带负电，电场方向竖直向下，则QP，故A正确；油滴从P到Q电场力做正功，电势能减小，故在Q点的电势能比在P点的小，C错误；电场为匀强电场，油滴受力恒定做匀变速曲线运动，加速度恒定，故D错误；油滴的轨迹为抛物线，故P为等效最高点，动能最小，故B正确2(2019河南六市一联)在真空中A、B两点分别放有异种点电荷Q和2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是( )A场强大小关系有EaEb、EcEdB电势高低关系有ab、cdC将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功D将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变解析：C对比等量异种点电荷的电场分布可知，题图中场强大小关系有EbEa，EcEd，A项错误因沿着电场线方向电势逐渐降低，可知aabac，vavcvbBaaabac，vbvc vaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvb解析D在点电荷的电场中，场
