（浙江选考）高三物理一轮复习 第6章 静电场 第2节 电场能的性质教师用书.doc

第2节电场能的性质考点一| 电势能和电势电势差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wqed，只适用于匀强电扬，其中d为沿电场方向的距离wabquab，适用于任何电场2电势能(1)定义：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功(2)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面的电势能规定为零3电场力做功与电势能(加试要求)电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为wabepaepb，即电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加4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(5)电势是描述电场能的性质的物理量，决定于电场本身，与试探电荷无关5电势差(1)电势差：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关(选填“有关”或“无关”)(3)公式：电场中a点的电势为a，b点的电势为b，则 uabab，ubaba，可见uabuba.(4)电势差是标量，uab是正值，a点的电势比b点的电势高；uab为负值，a点的电势比b点的电势低(5)电荷q从a点移到b点，静电力做功wab与ab间电势差uab的关系为wabquab.(2016浙江4月学考)如图621所示，真空中有两个点电荷q19.0108 c和q21.0108 c，分别固定在x坐标轴上，其中q1位于x0处，q2位于x6 cm处在x轴上()图621a场强为0的点有两处b在x6 cm区域，电势沿x轴正方向降低c质子从x1 cm运动到x5 cm处，电势能升高d在0x9 cm的区域，场强沿x轴正方向d因为q10，q2|q2|，所以x0区域不会出现合场强为0的点；0x6 cm区域有一位置合场强为零，由kk得x9 cm，则6 cmx9 cm区域合场强沿x轴正方向，故a错，d对沿电场方向电势降低，b错质子带正电，在电势高处电势能大，c错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)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，动能减小，电势能增加1关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()a沿电场强度的方向电势降低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电场强度决定于电场本身，而电势是由电场和试探电荷共同决定的a沿电场强度的方向，电势逐渐降低，选项a正确；场强为零的地方电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零但是电势大于零，选项b错误；场强大小与电场线的疏密程度有关，而沿着电场线的方向电势逐渐降低，故随电场强度的大小逐渐减小，电势不一定降低，选项c错误；电场强度和电势都是描述电场性质的物理量，决定于电场本身，选项d错误2(2016永昌市调研)关于电势差的说法中，正确的是() 【导学号：81370238】a两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功b1 c电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了1 j的功，这两点间的电势差就是1 vc在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关d两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比b由公式uab可知，两点间的电势差在数值上等于移动1 c的电荷时静电力所做的功，故选项a错误，b正确；两点间的电势差由电场决定，即电势差与试探电荷没有关系，由此知道选项d错误；由wabquab可知，静电力做功的多少与q、uab均有关，选项c错误3(2017东阳学考模拟)一个电荷只在静电力作用下从电场中的a点移动到b点时，静电力做了5106 j的功，那么()a电荷在b点将具有5106 j的电势能b电荷在b点将具有5106 j的动能c电荷的电势能减少了5106 jd电荷的电势能增加了5106 jc电荷只在静电力作用下从电场中的a点移动到b点时，静电力做正功，电势能减少，静电力做了多少正功，电荷的电势能就减少多少因电荷在a点的动能和电势能不知道，所以不能确定电荷在b点的动能和电势能选项c正确4.(加试要求)不带电的空腔导体p置于电场中，其周围电场线分布如图622所示，a、c为电场中的两点，b为导体空腔内的一点，则()图622aa、b、c三点的电场强度依次减小ba、b、c三点的电势依次降低c负试探电荷在a点的电势能比在b点的大d正试探电荷从a点移到c点的过程中，克服电场力做功b电场中的空腔导体处于静电平衡，内部场强处处为零，导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，在空腔导体的外部，电场线越密的地方场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点场强的方向，沿着电场线的方向电势降低，由此可得eaeceb，abc，a错，b对；电势越高，负电荷的电势能越小，正电荷的电势能越大，正电荷从a点移到c点电势能减小，电场力做正功，c、d均错考点二| 等势面与带电粒子的运动轨迹问题等势面(加试要求)(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面(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，反之越小任意两个等势面都不相交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(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1.如图623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()图623a1、2两点的场强相等b1、3两点的场强相等c1、2两点的电势相等d2、3两点的电势相等d本题考查电场线与等势面的特点，根据电场线的疏密程度判断场强大小，电场线越密，场强越强，则e1e2，e1e3，所以选项a、b错误；同一等势面上的电势是相等的，选项c错误，d正确2.(2017嵊州模拟)某带电粒子仅在静电力作用下由a点运动到b点，电场线、等势面(虚线)、粒子在a点的初速度及运动轨迹如图624所示，可以判定()图624a粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度b粒子在a点的动能小于它在b点的动能c粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能d电场中a点的电势低于b点的电势b由电场线的疏密可知场强ebea，所以粒子的加速度abaa.由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势ab.由粒子运动轨迹的弯曲方向可知静电力做正功，所以动能、电势能的变化情况为ekbeka，epbb，uab100 vbab，uab750 vcab，uba500 vdab，uba1 000 vc由于油滴静止，则油滴所受电场力与重力等大、反向，即电场方向向上，故ab，故uba5 v，选项c正确5(加试要求)(多选)如图所示，a、b、c是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为a5 v，b2 v，c3 v，h、f三等分ab，g为ac的中点，在下列各示意图