《（江苏专用）高三物理一轮复习 必考部分 第6章 静电场 第2节 电场能的性质-人教高三物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专用）高三物理一轮复习 必考部分 第6章 静电场 第2节 电场能的性质-人教高三物理试题（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节电场能的性质知识点1电场力做功与电势能1电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，只与初、末位置有关(2)计算方法WqEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场线方向的位移WABqUAB，适用于任何形式的电场2电势能(1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，WABEpAEpB.(3)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无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知识点2电势与等势面1电势(1)定义式：.(2)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正
2、(负)表示该点电势比电势零点高(低)(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点选取的不同而不同2等势面的特点(1)等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直(2)在等势面上移动电荷时电场力不做功(3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面(4)等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小知识点3电势差1定义式UAB.2电势差与电势的关系UABAB.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匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式：UEd，其中d为电场中两点间沿电场线方向的距离(2)电场强度的方向和大小
3、：电场中，场强方向是指电势降低最快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电势1正误判断(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点移到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)电场线越密集的地方，等差等势线也越密集()2(对电势、电势能的理解)关于静电场，下列说法正确的是() 【导学号：96622105】A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各
4、点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加【答案】D3(电势和电场强度关系的理解)(多选)(2014全国卷)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()A电场强度的方向处处与等势面垂直B电场强度为零的地方，电势也为零C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【答案】AD4(对电势差概念的理解)(多选)关于电势差的计算公式，下列说法正确的是() 【导学号：96622106】A电势差的公式UAB说明两点间的电势差UAB与电场力做的功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB0C电势差
5、的公式UAB中，UAB与移动电荷的电荷量q无关D电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功【答案】BC5(等势面与电场力做功) (2015全国卷)如图621，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等则()图621A直线a位于某一等势面内，MQB直线c位于某一等势面内，MNC若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功【答案】B核心精讲1电势高低的判断(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低(2
6、)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)依据场源电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，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2电势能大小的判断(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)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Epqp，将q、p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(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，动能增加，电势能减小；反之，动能
7、减小，电势能增加题组通关1(多选)(2015江苏高考)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图622所示c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则()图622Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大Dc点的电势比d点的低ACD根据电场线的分布图，a、b两点中，a点的电场线较密，则a点的电场强度较大，选项A正确；沿电场线的方向电势降低，a点的电势低于b点的电势，选项B错误；由于c、d关于正电荷对称，正电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等、方向相反；两负电荷在c点产生的电场强度为0，在d点产生的电场强度方向向下，根据电场的
8、叠加原理，c点的电场强度比d点的大，选项C正确；c、d两点中c点离负电荷的距离更小，c点电势比d点低，选项D正确2(2015北京市东城区模拟)如图623所示，实线表示某匀强电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是()【导学号：96622107】图623A1、2两点的场强不相等B2、3两点的电势不相等C1、2两点间的电势差等于1、3两点间的电势差D电荷在1点具有的电势能一定大于其在2点具有的电势能C匀强电场的场强处处相同，选项A错误；2、3两点在同一等势面上，电势相等，故1、2两点间的电势差等于1、3两点间的电势差，选项B错误，C正确；沿着电场线方向，电势逐渐降低，即12，正电荷在电
9、势高处，电势能大，而负电荷在电势高处，电势能小，由于电荷的正、负未知，电荷在1点处具有的电势能不一定大于其在2点处具有的电势能，选项D错误名师微博1电势和电势能都是标量，具有相对性，其正、负表示大小，某点电势为零，该点的电势能也一定为零2电势和电场强度是两个不同的物理量，分别从能的角度和力的角度描述电场，二者在大小上无必然联系核心精讲1几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂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的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中心电势最低，而在中垂线上，中点电势最高2.此类问题的解题方法
10、可归纳为以下几点(1)运动粒子的曲线轨迹必定向电场力方向弯曲，即电场力方向指向曲线的内侧，且运动轨迹必定在v和F之间先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度的方向；再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力方向(2)电场线和等势面垂直，电场线从高电势指向低电势(3)先根据电场线的方向以及疏密情况，确定场强及电性情况，定性判断电场力(或加速度)的大小和方向；再根据电场力方向与速度方向的关系来判断速度的变化情况以及运动性质(4)根据电场力方向与速度方向的关系来判断电场力做功情况及判断电势能的变化情况，另外可以通过能量的转化和守恒确定电势能及动能的变化情况题组通关3(2016全国甲卷)如图624所示，P是固定的点
11、电荷，虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc.则()图6-2-4Aaaabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvbDa、b、c三点到固定的点电荷P的距离rbrcEcEa，故带电粒子Q在这三点的加速度abacaa.由运动轨迹可知带电粒子Q所受P的电场力为斥力，从a到b电场力做负功，由动能定理|qUab|mvmv0，则vb0，vcvb，又|Uab|Ubc|，则vav
12、c，故vavcvb，选项D正确4(多选)位于正方形四顶点上的四个等量点电荷的电场线分布如图625所示，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、ab上的点则下列说法正确的是()【导学号：96622108】图625AP、O两点的电势关系为POBP、Q两点的电场强度的大小关系为EQEPC若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零D若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做负功AB根据电场叠加，由图象可知ab、cd两中垂线上各点的电势都为零，所以P、O两点的电势相等，A正确；电场线的疏密表示场强的大小，根据图象知EPEQ，B正确；四个点电荷在O
13、点产生的电场相互抵消，场强为零，故在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力为零，C错误；P、Q电势相等，若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做功为零，D错误核心精讲1公式E的三点注意(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；(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向2由E可推出的两个重要推论推论1：如图626所示，匀强电场中任一线段AB的中点C的电势，等于两端点电势的等差中项，即C.图626证明：设ACCBd，则ACEdcos ，CBEdcos 所以有：C.推论2：如图627所示，若匀强电场中两线段ABCD且ABCD，则ABC
14、D.图627证明：设ABCDd，则ABEdcos ，CDEdcos 所以有：ABCD.师生共研(多选)如图628所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V，正六边形所在平面与电场线平行下列说法正确的是()图628A通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B匀强电场的电场强度大小为10 V/mC匀强电场的电场强度方向为由C指向AD将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.61019 J【合作探讨】(1)在匀强电场中，确定等势线的一般方法是什么？提示：利用几何关系确定两个等势点，它们的连线就是等势线(2)由题知UBA1 V，问UDE为多少伏？提示：UDEUBA1 V.(3)该题中如何求电场强度的大小？提示：由E求出，而d是沿电场线方向上的距离，电场线与等势
