新人教版高三一轮复习电势能 电势 电势差学案.doc

学案3 电势能 电势 电势差【知识梳理】知识点1.电势能问题1. 电场力做功的特点？问题2.电势能的含义，失标性以及相对性的含义？问题3. 电场力做功与电势能变化的关系？思考1. 在图1如图1所示的匀强电场中，把正电荷q从A点沿路径ACB移到 B点，与把它直接从A点沿直线AB移到B点，电场力做功相同吗？所做的功是正功还是负功？电势能是增加还是减少？图11思考2.如图11所示，A、B两点分别放置电荷量为2Q和Q的点电荷，在AB连线的中垂线上有C、D两点现将一带正电的试探电荷，从C点沿中垂线移到D点在移动过程中，下列判断正确的是 ()A该试探电荷受到的电场力逐渐增大B该试探电荷具有的电势能不变C电场力一定对该试探电荷做正功D该试探电荷具有的电势能减小知识点2.电势和等势面问题1.电势的含义，定义式，单位，失标性以及相对性的含义？问题2. 等势面的定义及特点？思考3. 甲、乙、丙分别是等量异种电荷、等量正电荷、正点电荷的电场线与等势面的分布情况甲 乙丙图2问：(1)在图甲中，比较A、B、C三点的电势大小？(2)在图乙中，O点、M点电势一样吗？(3)在图丙中，A、B、C三点场强相等吗？电势相等吗？思考4. 一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，图中的一组等距平行实线表示的可能是电场线也 可能是等差等势面，则以下说法正确的是 ()A无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b 点的场强小B无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势高C无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小D如果图中的实线是等势面，电子在a点的速率一定大于在b点的速率知识点3. 电势差问题1. 电势差的定义？问题2.电势差与电势的关系，电势差的失标性及大小与零电势点选取有无关系？ 问题3. 电势差与电场强度的关系？思考5.判断下列说法正确的是（ ）：A.电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关 B.电势差是一个矢量，有正值和负值之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UABUBA 典例探究 考点一电势高低及电势能大小的判断图3例1如图3所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点电子的质量为m，电荷量为e，重力不计则 ()AO点电势高于M点电势B运动过程中电子在M点电势能最大C运动过程中，电子的电势能先减少后增加D电场力对电子先做负功，后做正功跟踪训练1点电荷Q1、Q2共同产生的静电场的等势面如图4中实线所示，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c是等势面上的点，下列说法正确的是()图4A点电荷在d点受电场力的方向指向Q1Bb点的场强与d点的场强大小相等C把1 C的点电荷从c点移到d点过程中电场力所做的功等于3 kJD把1 C的点电荷从a点移到c点过程中电势能减少1 kJ 考点二电场力做功及电场中的功能关系图5例2如图5所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中 ()A小球与弹簧组成的系统机械能守恒B小球的重力势能增加W1C小球的机械能增加W1mv2D小球的电势能减少W2图6跟踪训练2如图6所示，真空中的匀强电场与水平方向成15角，AB直线垂直匀强电场E.现有一质量为m、电荷量为q的小球在A点以初速度大小为v0方向水平向右抛出，经时间t小球下落到C点(图中未画出)时速度大小仍为v0，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是 ()A小球的电势能减小B电场力对小球做功为零C小球的机械能一定减小DC可能位于AB直线的左侧考点三带电粒子在电场中做曲线运动时，电场力做功正负的判断图7例3如图7所示，一带电粒子以某速度进入竖直向上的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M点为轨迹的最高 点下列判断正确的是 ()A该粒子带负电B粒子在最高点M的速率为零C粒子在电场中的电势能始终在增加D粒子在电场中加速度不变图8跟踪训练3如图8所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10 V、20 V、30 V实线是一带负电荷的粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是 ()A带电粒子一定是先经过a，再到b，然后到cB带电粒子在三点所受电场力的大小FbFaFcC带电粒子在三点动能EkcEkaEkbD带电粒子在三点电势能的大小相等课时规范训练(限时：45分钟)一、选择题1(2010全国卷16)关于静电场，下列结论普遍成立的是 ()A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零2某静电场的电场线分布如图1所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点，过N点的虚线是电场中的一条等势线，则 ()AM点的电场强度小于N点电场强度图1BM点的电势低于N点的电势C负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D负点电荷在M点的动能小于在N点的动能图23如图2所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是 ()A乙的电势能先增大后减小B甲对地面的压力先增大后减小C甲受到地面的摩擦力不变D甲受到地面的摩擦力先增大后减小图34如图3所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动设斜面足够长，则在Q向上运动过程中 ()A物块Q的动能一直增大B物块P、Q之间的电势能一直增大C物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大D物块Q的机械能一直增大图45如图4所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示下列结论正确的是 ()A带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B负点电荷一定位于M点左侧C带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度6 x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2.Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图5中曲线所示，从 图中可看出 ()图5AQ1的电荷量一定小于Q2的电荷量BQ1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C电势最低处P点的电场强度为零D将一负点电荷由xP点的左侧移至右侧，电场力先做正功后做负功7如图6所示，在O点处放置一点电荷Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下 列说法中正确的是 ()Ab、d两点的电场强度相同图6Ba、f两点的电势相等C点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功D图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同8(2011江苏8)粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图7所示，图中左侧前三个等势面 彼此平行，不计粒子的重力下列说法正确的有 ()图7A粒子带负电荷B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大9如图8所示，在粗糙程度相同的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度地释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止，则从M到N的过程中()图8AM点的电势一定高于N点的电势B小物块的电势能可能增加C小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功D小物块和点电荷Q一定是同种电荷图910.如图9所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，ABCCAB30，BC2 m，已知电场线平行于ABC所在的平面，一个带电荷量q2106 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2105 J，由B移到C的过程中电场力做功6106 J，下列说法正确的是 ()AB、C两点的电势差UBC3 VBA点的电势低于B点的电势C负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D该电场的场强为1 V/m二、非选择题11一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图10所示的水平向右的匀强电场中开始时，将线与小球拉成水平，然图10后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零试求：(1)A、B两点的电势差UAB；(2)匀强电场的场强大小；(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小12如图11所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行在绝缘平板上，放置一个带负电的物体图11(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4 m已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10 m/s2.求：(1