高考物理 电场精讲精练 电势 等势面和电势能.doc

电势等势面和电势能1电势(1)定义：电荷在电场中某点具有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)表示该点电势比零势点高(低)(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零势点的不同而不同，通常取无限远或地球的电势为零2等势面的特点(1)同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直(3)电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面(4)等差等势面越密的地方场强越大，反之越小3电势能(1)定义：电荷在电场中某点具有的势能，等于将电荷从该点移到零势点位置时电场力所做的功(2)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wabepaepbep.对点自测1判断正误(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)电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同. ()(4)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低()(5)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()(6)电场线越密集的地方，等差等势线也越密集()2. (多选)某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，a、b、c为电场中的三个点下列说法正确的是()aa点的电场强度小于b点的电场强度ba点的电势高于b点的电势c将负电荷从a点移到b点，电场力做正功d将正电荷从a点移到c点，电场力做功为零解析：选abd.电场线的疏密表示电场强度的大小，a处电场线比b处稀疏，a正确；在同一等势面上电势相等且沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以a点的电势高于b点的电势，b正确；将负电荷从a点移到b点，电场力做负功，c错误；a点、c点在同一个等势面上，将正电荷从a点移到c点，电场力做功为零，d正确3. (多选)光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球a、b，小球a通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连，如图所示今小球b在外力f作用下缓慢向右移动，移动中两小球带电荷量不变，则对两小球和弹簧组成的系统的分析正确的是() a外力f对系统做正功，弹性势能增大b外力f对系统做正功，弹性势能减小c静电力做正功，电势能减小d静电力做负功，两球间电势差增大解析：选bd.外力对小球做正功，当小球b向右运动时，两球距离增大，库仑力减小，因此弹簧的伸长量减小，弹性势能减小，a错误，b正确；由于两球距离增大，库仑力做负功，系统电势能增大，两球间电势差增大，c错误，d正确电势等势面和电势能的理解考向1：电势与电势能的判断1电势高低的判断判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低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的高低依据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2.电势能大小的判断判断角度判断方法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，电势能增加例题1(多选)如图所示，在x轴上相距为l的两点固定两个等量异种点电荷q、q，虚线是以q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是()ab、d两点处的电势相同b四个点中c点处的电势最低cb、d两点处的电场强度相同d将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小解析：选abd.由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，a、b正确，c错误四点中a点电势最高、c点电势最低，正电荷在电势越低处电势能越小，故d正确例题2. (多选)如图所示，有一对等量异种电荷分别位于空间中的a点和f点，以a点和f点为顶点作一正立方体现在各顶点间移动一试探电荷，关于试探电荷受电场力和具有的电势能，以下判断正确的是()a在b点和d点受力大小相等，方向不同b在c点和h点受力大小相等，方向相同c在b点和d点电势能相等d在c点和h点电势能相等解析：选abc.根据对称性和等量异种电荷周围电场线的分布特点可知，试探电荷在b点和d点受力大小相等，方向不同，在c点和h点受力大小相等，方向相同，所以选项a、b正确；因为 b点和d点到两个场源电荷的距离都一样，所以试探电荷在 b点和d点电势能相等