《高考物理一轮复习 第六章 第2节 电场能的性质讲义（含解析）-人教版高三物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第六章 第2节 电场能的性质讲义（含解析）-人教版高三物理试题（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电场能的性质(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关。()(2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。()(3)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。()(4)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。()(5)A、B两点的电势差是恒定的，所以UABUBA。()(6)电势是矢量，既有大小也有方向。()(7)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。()(8)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。()突破点(一)电势高低与电势能大小的判断1电势高低的判断判断依据判断方法电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低场源电荷的正负取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值
2、，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电势能的高低正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大电场力做功根据UAB，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断A、B的高低2电势能大小的判断判断方法方法解读公式法将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Epq，正Ep的绝对值越大，电势能越大；负Ep的绝对值越大，电势能越小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做功法电场力做正功，电势能减小电场力做负功，电势能增加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，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加题点全练1(20
3、19东海月考)将一空心导体放入匀强电场中稳定后，电场线分布如图所示。A、D为电场中两点，B、C为导体表面两点。下列说法正确的是()A同一带电粒子在A点受到的电场力大于在C点受到的电场力B同一带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C一带正电的粒子沿着导体表面从B点移动到C点，电场力不做功DB点的电势低于D点的电势解析：选C由电场线越密的地方，电场强度越大，结合题图可知A点的电场线比C点的疏，则A点的电场强度小于C点电场强度，同一带电粒子在A点受到的电场力小于在C点受到的电场力，故A错误。沿着电场线，电势逐渐降低，则知A点的电势比B高，根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故带负电的
4、粒子在A点的电势能比在B点的小，故B错误。处于静电平衡状态的导体是等势体，其表面是等势面，则带正电的粒子沿着导体表面从B点移动到C点，电场力不做功，故C正确。C点的电势高于D点的电势，而B点的电势与C点的电势相等，所以B点的电势高于D点的电势，故D错误。2(2018连云港期末)如图所示为静电除尘原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，使尘埃带上负电，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标)。不计重力，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则()A图中A点电势高于B点电势B图中A点电场强度小于B点电场强度C尘
5、埃在迁移过程中电势能增大D尘埃在迁移过程中动能增大解析：选D由题中带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，故A错误；由题图可知，A点电场线比较密，所以A点电场强度大于B点电场强度，故B错误；带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中电势能减小，动能增大，故C错误，D正确。3(2019无锡模拟)将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则()Aa点的电场强度比b点的小Ba点的电势比b点的低
6、C将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做正功D检验电荷q在a点的电势能比在b点的小解析：选D电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，场强越大。由题图知a点的电场强度比b点的大，故A项错误；顺着电场线电势降低，则a点电势高于金属球的电势，金属球表面的电势处处相等，金属球的电势高于b点的电势，可得a点电势高于b点的电势，故B项错误；a点电势高于b点的电势，检验电荷q在a点的电势能比在b点的小，从a点移到b点的过程中电势能增加，电场力做负功，故C项错误，D项正确。突破点(二)电势差与电场强度的关系1匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)UABEd，d为A、B两点沿电场方向的距离。(2)沿电场强
7、度方向电势降落得最快。(3)在匀强电场中UEd，即在沿电场线方向上，Ud。推论如下：推论：如图甲，C点为线段AB的中点，则有C。推论：如图乙，ABCD，且ABCD，则UABUCD。2E在非匀强电场中的三点妙用(1)判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。(2)判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大，进而判断电势的高低。(3)利用 x图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律：kEx，斜率的大小表示电场强度的大小，正负表示电场强度的方向。典例a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b
8、点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为()A4 VB8 VC12 V D24 V方法规律(一)由题明3法基础解法：(公式法)设ab间沿电场方向上的距离为d，则cd间沿电场方向的距离也为d。由E得：E解得：c8 V。能力解法一：(推论)连接对角线ac和bd相交于O点，如图所示。由匀强电场的性质可得O，解得：c8 V。能力解法二：(推论)因为abcd且abcd，所以bacd，解得c8 V。(二)3法比较(1)公式法适用匀强电场中E或U的计算，过程较繁琐。(2)推论仅适用于匀强电场中两点连线中点的电势的计算。推论适用于匀强电场中能构成平行四边形的四个点之间电势的计算。
9、集训冲关1(2018西安期中)如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，abcd10 cm，adbc20 cm，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，则()A电场强度大小一定为E40 V/mBc、d间电势差一定为4 VC电场强度的方向一定由b指向aDc点电势可能比d点低解析：选B根据题设条件可知，场强方向无法确定，知道了a、b间电势差，但不能根据E求出场强的大小，故A、C错误。根据匀强电场的电场线与等势线分布的特点可知，c、d间电势差必等于b、a间电势差，为4 V，故B正确。c、d间电势差为4 V，则知c点电势比d点高4 V，
10、故D错误。2(2018无锡模拟)如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势为A30 V，B点的电势为B10 V，则C点的电势为()AC10 V BC10 VCCUCB，所以ACCB，可得C，即C10 V，选项C正确。3(2019石家庄月考)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为1 V、6 V、9 V，则下列说法正确的是()AD点的电势为7 VB电子在A点的电势能比在E点的低1 eVC电子从C点运动到F点，电场力做功10 eVDUDE8 V解析：选A由于BC与AD平行，且2BCAD，则有2(BC)AD，
11、解得D点的电势为D7 V，故A正确；由于AB与ED平行，且ABED，则有ABED，解得E点的电势为E2 V，根据Epq可知电子在A点的电势能比在E点的高1 eV，故B错误；由于BC与FE平行，且BCFE，则有BCFE，解得F点的电势为F1 V，根据WCFqUCFq(CF)可知电子从C点运动到F点，电场力做功为10 eV，即克服电场力做功为10 eV，故C错误；UDEDE7 V2 V5 V，故D错误。突破点(三)电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题1等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线，已知等势线也可以画出电场线。2几种典型电场的等势线(面)电场等势线(面)重要描述匀强电场垂
12、直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上电势处处为零等量同种(正)点电荷的电场连线上，中点的电势最低；中垂线上，中点的电势最高3带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)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。(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等。(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。题点全练1(2019如皋调研)如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等。一个粒子(带正电)以一定的初速度进入电场后，只在电场
13、力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点。在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大BN点的电势低于M点的电势C粒子在N点的电势能比在M点的电势能大D粒子在M点的速率小于在N点的速率解析：选C根据电场线或等势面的疏密程度可知N点的电场强度较大，故粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小，故A错误；由粒子的运动轨迹可知，带正电的粒子所受的电场力方向指向右下方，则电场线的方向指向右下方，根据“顺着电场线的方向电势降落”，可知N点的电势高于M点的电势，故B错误；由粒子从M运动到N，电场力对粒子做负功，电势能增加，所以粒子在N点的电势能比在M点
14、的电势能大，故C正确；由粒子从M运动到N，电场力做负功，可知粒子速度减小，所以粒子在M点的速率大于在N点的速率，故D错误。2(2018宿迁期中)如图所示，为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点。a、b两点的场强大小分别为Ea和Eb，电势分别为a和b，电场力对两电子做功分别为Wa和Wb，两电子在a、b两点的电势能分别为Epa和Epb。则()AEaEbBabCWaWb DEpaEpb解析：选Ba位置的电场线较密集，故EaEb，选项A错误；题图中a所在等势面在b点等势面的左侧，因顺着电场线电势降低，则aEpb，选项B正确，D错误；由等势面可知UacUbc，根据WqU，有WaWb，选项C错误。3多选(2018南京三模)如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即UabUbc，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是()A三个等势面中，等势面a的电势最低B质
