高考物理大一轮精讲（夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养）6.2 电场能的性质课件.ppt

第2单元电场能的性质 夯实必备知识 对应学生用书第117页必备知识一电场力做功与电势能 基础梳理 1 静电力做功 1 特点 静电力做功与 无关 只与 有关 2 计算方法 w qed 只适用于匀强电场 其中d为沿 的距离 wab quab 适用于 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 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 即wab epa epb ep 路径 初末位置 电场方向 任何电场 零势能 电势能 的减少量 解析 负电荷从a到b的过程中 电场力一直做负功 电势能增大 所以a c d均错 b对 答案 b 必备知识二电势和等势面 基础梳理 1 电势 1 定义 试探电荷在电场中某点具有的 与它的 的比值 2 定义式 3 矢标性 电势是 有正负之分 其正 负 表示该点电势比 高 低 4 相对性 电势具有 同一点的电势因选取 的不同而不同 电势能ep 电荷量q ep q 零电势 标量 相对性 零电势点 2 等势面 1 定义 电场中 的各点组成的面 2 四个特点 等势面一定与 在 上移动电荷时电场力不做功 电场线方向总是从 的等势面指向 的等势面 等差等势面越密的地方电场强度 反之 电势相等 电场线垂直 电场线垂直 电势高 电势低 越大 越小 解析 由于带电粒子做曲线运动 所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧 且和等势面垂直 所以电场线方向是由c指向b再指向a 根据电场线的方向指向电势降低的方向 故 c b a 选项a错 正电荷在电势高处电势能大 m点的电势比n点电势低 故在m点电势能小 b错 根据能量守恒定律 电荷的动能和电势能之和保持不变 故粒子在m点的动能较大 选项c正确 由于相邻等势面之间电势差相等 因n点等势面较密 则en em 即qen qem 由牛顿第二定律知 带电粒子从m点运动到n点时 加速度增大 选项d正确 答案 c d 必备知识三电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 基础梳理 1 电势差 1 定义 电荷在电场中 由一点a移到另一点b时 与移动的电荷的 的比值 2 定义式 uab 3 电势差与电势的关系 uab uab uba 4 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 与零电势点的选取 电场力做的功wab 电荷量q wab q a b 无关 无关 2 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 uab ed 其中d为电场中两点间 的距离 2 电场强度的方向和大小 电场中 场强方向是指 最快的方向 在匀强电场中 场强在数值上等于沿 方向每单位距离上降低的电势 沿电场方向 电势降低 电场 答案 a d 精研疑难要点 思维流程 第一步 抓信息关键点 正试探电荷 克服电场力做功相等 无穷远处为零电势点第二步 建立物理模型引力做负功电势能增加第三步 找解题突破口由正试探电荷移到无穷远克服电场力做功可知场源电荷的电性第四步 形成解题思路 由正试探电荷移到无穷远克服电场力做功可知电源的电性 由孤立点电荷电场线的分布情况 可比较a b两点电势高低 场强大小 由克服电场力做功相等且无穷远处为零电势点知q1 q2在a b两点的电势能相等 由ep q 及 a与 b的关系可确定q1与q2的大小关系 答案 c 答案 b 答案 c d 解析 由于ab cd 且ab cd 由匀强电场中任意两平行且等距的两线段间的电势差必相等特点可得 a b d c 即 d a b c 9v 故d正确 答案 d 答案 a d 解析 由于正电荷由a到b动能减小了21ev 而电场中机械能和电势能总和不变 故在等势面3的动能应为12ev 0 12ev 当在所求位置时 因为电势能为 8ev 所以动能为12ev 8ev 20ev 故c正确 答案 c 4 如图所示 实线为电场线 虚线为等势面 相邻两等势面间的电势差相等 一个正电荷在等势面l3处的动能为20j 运动到等势面l1处时的动能为零 现取l2为零电势参考平面 则当此电荷的电势能为4j时 它的动能为 不计重力及空气阻力 a 16jb 10jc 6jd 4j解析 由电场线与等势面知该电场为匀强电场 相邻两等势面间的电势差相等 l3处的动能为20j l1处的动能为零 所以l2处动能为10j 而l2处电势能为零 故该正电荷的总能量为10j 运动过程中由能量守恒得 当此电荷的电势能为4j时 动能为6j 所以正确选项为c 答案 c 提升学科素养 思维点拨 解析 由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示 带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示 则粒子在电场中做曲线运动 电场力对带负电的粒子先做正功后做负功 电势能先变小后变大 故c正确 答案 c 如图所示 虚线a b c代表电场中的三个等势面 相邻等势面之间的电势差相等 即uab ubc 实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹 p r q是