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高考物理一轮复*第七章静电场2电场的能的性质课时作业课件新人教版

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考点一 电势能 电势 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关. (2)计算方法: ①W=qEd,只适用于匀强电场,其中 d 为沿电场方向的距 离. ②WAB=qUAB,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,数值上等于将电荷从 该点移到零势能位置时静电力所做的功. (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,即 WAB=EpA-EpB=-ΔEp. (3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场 源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电 势能规定为零. 3.电势 (1)定义: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. (2)定义式:φ=Eqp. (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. 4.等势面 (1)定义:电场中电势相等的各点组成的面. (2)特点 ①等势面一定与电场线垂直. ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功. ③电场线方向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. 思维诊断 (1)电场力做正功,电势能减小.( √ ) (2)电场力做负功,电势能增加.( √ ) (3)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关.( √ ) (4)电场中电场强度为零的地方电势一定为零.( × ) (5)沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小.( × ) (6)电荷沿电场线的方向移动电势能逐渐减小.( × ) 例 1 (2016·全国丙卷)关于静电场的等势面,下列说法正确 的是( ) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电*细叩牡仁泼嬉浦恋缡*系偷 等势面,电场力做正功 [解析] 在静电场中,两个电势不同的等势面不会相交,选 项 A 错误;电场线与等势面一定相互垂直,选项 B 正确;同一 等势面上的电场强度可能相等,也可能不相等,选项 C 错误; 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,移动负试探 电荷时,电场力做负功,选项 D 错误. [答案] B [题组训练] 1.[电场线与等势面](2014·北京)如图所示,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 解析:电场线越密集,电场强度越大,故 E1>E2,且 E1 和 E3 的方向不同,A、B 错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低, 同一等势面上各点的电势相等,故 φ1>φ2=φ3,C 错误,D 正确. 答案:D 2.[电场强度、电势、电势能](多选)(2015·海南单科) 如图,两电荷量分别为 Q(Q>0)和-Q 的点电荷对称地放置 在 x 轴上原点 O 的两侧,a 点位于 x 轴上 O 点与点电荷 Q 之间, b 点位于 y 轴 O 点上方.取无穷远处的电势为零,下列说法正确 的是( ) A.b 点电势为零,电场强度也为零 B.正的试探电荷在 a 点的电势能大于零, 所受电场力方向向右 C.将正的试探电荷从 O 点移到 a 点,必须克服电场力做功 D.将同一正的试探电荷先后从 O、b 两点移到 a 点,后者 电势能的变化较大 解析:因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为 *行于 x 轴指向负电荷,所以电场方向与中垂线方向垂直,故中 垂线为等势线,因为中垂线延伸到无穷远处,所以中垂线的电势 为零,故 b 点的电势为零,但是电场强度不为零,A 错误;等量 异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向*行于 x 轴向右,在中点 O 处电势为零,O 点左侧电势为正,右侧电势 为负,又知道正电荷在正电势处电势能为正,故 B 正确;O 点的电势低于 a 点的电势,将正电荷从 O 点向 a 点移动时, 电场力做负功,所以必须克服电场力做功,C 正确;O 点和 b 点 的电势相等,所以先后从 O、b 点移到 a 点,电场力做功相等, 电势能变化相同,D 错误. 答案:BC 方法技巧 (1)电势高低的判断方法 ①沿电场线方向,电势越来越低. ②判断出 UAB 的正负,再由 UAB=φA-φB,比较 φA、φB 的大 小,若 UAB>0,则 φA>φB,若 UAB<0,则 φA<φB. (2)电势能大小的比较方法 ①根据做功判断 无论正负电荷,电场力做正功,电荷从电势能大的地方移向 电势能小的地方,电场力做负功时恰好相反. ②根据公式判断 电荷在电场中某点的电势能 Ep=qφ,将 q、φ 的大小,正负 代入公式,Ep 的正值越大,电势能越大,负值绝对值越大,电势 能越小. (3)电场强度、电场线、电势、电势能之间的关系 ①电场线与电场强度的关系:电场线越密的地方表示电场强 度越大,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向. ②电场线与等势面的关系:电场线与等势面垂直,并从电势 较高的等势面指向电*系偷牡仁泼妫 ③电场强度大小与电势无直接关系:零电势可人为选取,电 场强度的大小由电场本身决定,故电场强度大的地方,电势不一 定高. ④电势能与电势的关系: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. 考点二 电场中的“三线”问题 1.三线问题是指电场线、等势线和运动轨迹问题.解决方 法如下: (1)根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向,判断出受力情况; (2)把电场线方向、受力方向与电性相联系; (3)把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系,有时还 要与等势线联系在一起. 2.带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 判断速度方向 带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度 方向 判断电场



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