2021高考物理二轮复习第一篇专题六考向2电场能的性质课件

1、考向考向2 2电场能的性质电场能的性质研透真题研透真题破题有方破题有方(2020(2020山东等级考山东等级考)()(多选多选) )真空中有两个固定的带正电的点电荷真空中有两个固定的带正电的点电荷, ,电荷量不相电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的o o点时点时, ,仅在电场力的作用下恰好仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过保持静止状态。过o o点作两正电荷连线的垂线点作两正电荷连线的垂线, ,以以o o点为圆心的圆与连线和垂线点为圆心的圆与连线和垂线分别交于分别交于a a、c c和和b b、d,d,如图所示。以下说法正确的是如图所示。以

2、下说法正确的是( () ) a.aa.a点电势低于点电势低于o o点点b.bb.b点电势低于点电势低于c c点点c.c.该试探电荷在该试探电荷在a a点的电势能大于在点的电势能大于在b b点的电势能点的电势能d.d.该试探电荷在该试探电荷在c c点的电势能小于在点的电势能小于在d d点的电势能点的电势能【真题解码真题解码】(1)(1)审题破题眼审题破题眼: :(2)(2)命题陷阱点命题陷阱点: :陷阱陷阱1:1:认为认为o o点受力平衡点受力平衡, ,应用受力分析方法解决问题。应用受力分析方法解决问题。根据电场力做功的方式求解电势的高低和电势能大小的方法对于受力清晰根据电场力做功的方式求解电势

3、的高低和电势能大小的方法对于受力清晰, ,易易于分析的题目比较快捷于分析的题目比较快捷, ,但是在不计算大小仅仅判断的时候首先选择电场线进但是在不计算大小仅仅判断的时候首先选择电场线进行分析。行分析。陷阱陷阱2:2:认为不等量正电荷电场线复杂认为不等量正电荷电场线复杂, ,不敢借助电场线解题。不敢借助电场线解题。我们学习过等量同种电荷的电场线分布我们学习过等量同种电荷的电场线分布, ,对于不等量的同种电荷对于不等量的同种电荷, ,类比画出电场类比画出电场线线, ,可以快速解决电势判断的问题。可以快速解决电势判断的问题。b b、d d由题意可知由题意可知o o点合场强为零点合场强为零, ,根据同

4、种电荷之间电场线的分布可知根据同种电荷之间电场线的分布可知aoao之间之间电场线由电场线由a a到到o,o,故故a a点电势高于点电势高于o o点电势点电势,a,a错误错误; ;根据同种电荷间电场线的分布情根据同种电荷间电场线的分布情况可知况可知b b点电势低于点电势低于c c点电势点电势,b,b正确正确; ;根据电场线分布可知负电荷从根据电场线分布可知负电荷从a a到到b b电场力电场力做负功做负功, ,电势能增加电势能增加, ,即该试探电荷在即该试探电荷在a a点的电势能小于在点的电势能小于在b b点的电势能点的电势能,c,c错误错误; ;同理根据电场线分布可知负电荷从同理根据电场线分布可

5、知负电荷从c c点到点到d d点电场力做负功点电场力做负功, ,电势能增加电势能增加, ,即该试即该试探电荷在探电荷在c c点的电势能小于在点的电势能小于在d d点的电势能点的电势能,d,d正确。故选正确。故选b b、d d。必备知能必备知能融会贯通融会贯通【核心必备核心必备】1.1.匀强电场中的两个重要结论匀强电场中的两个重要结论结论结论1 1匀强电场中的任意一条线段匀强电场中的任意一条线段abab的中点的中点c c的电势的电势c c= = 结论结论2 2匀强电场中若两线段匀强电场中若两线段abcd,abcd,且且ab=cd,ab=cd,则则u uabab=u=ucdcd。ab2。2.2.常

6、见三类电场图象常见三类电场图象图象信息图象信息隐含条件隐含条件-x-x图象图象各点电势的大小、斜率各点电势的大小、斜率电场强度的方向、大小电场强度的方向、大小e-xe-x图象图象电场强度的变化情况电场强度的变化情况所围图形所围图形“面积面积”表示电势差表示电势差e ep p-x-x图象图象电势能随位移变化电势能随位移变化电场力做功的正、负电场力做功的正、负; ;图象图象e ep p-x-x的的斜率为电场力斜率为电场力【考场秘技考场秘技】利用等势线和电场线巧妙处理能量问题利用等势线和电场线巧妙处理能量问题(1)(1)根据等势面与电场线垂直根据等势面与电场线垂直, ,画出电场线画出电场线, ,进而

7、分析能量做功运动等问题。进而分析能量做功运动等问题。(2)(2)根据运动轨迹的弯曲方向根据运动轨迹的弯曲方向, ,判断电场力方向判断电场力方向, ,从而分析电场方向或电荷的正从而分析电场方向或电荷的正负负, ,确定电势能、电势的变化。确定电势能、电势的变化。【答题模板答题模板】电场中轨迹类问题的思维模板电场中轨迹类问题的思维模板1.(1.(一般电场一般电场) )某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是是( () ) a.aa.a点的电势高于点的电势高于b b点的电势点的电势b.b.若将一正试探电荷由若将一正试探电荷由a

8、a点移到点移到b b点点, ,电场力做负功电场力做负功c.cc.c点的电场强度与点的电场强度与d d点的电场强度大小无法判断点的电场强度大小无法判断d.d.若将一正试探电荷从若将一正试探电荷从d d点由静止释放点由静止释放, ,电荷将沿着电荷将沿着电场线由电场线由d d运动到运动到c c多维猜押多维猜押制霸考场制霸考场b b由沿电场线的方向电势降低和电场线与等势面垂直的特点由沿电场线的方向电势降低和电场线与等势面垂直的特点, ,可知可知a a点的电势点的电势低于低于b b点的电势点的电势, ,故故a a错误错误; ;由电势能的公式由电势能的公式e ep p=q=q, ,可得出可得出a a点的电

9、势能低于点的电势能低于b b点的点的电势能电势能, ,由电场力做功与电势能变化的关系由电场力做功与电势能变化的关系, ,说明电场力做了负功说明电场力做了负功, ,故故b b正确正确; ;因因为电场线的疏密表示电场的强弱为电场线的疏密表示电场的强弱, ,故故c c点的电场强度小于点的电场强度小于d d点的电场强度点的电场强度, ,故故c c错错误误; ;正试探电荷在正试探电荷在d d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向, ,使该电荷离开使该电荷离开该电场线该电场线, ,所以该电荷不可能沿着电场线由所以该电荷不可能沿着电场线由d d到到c,c,故故d d错误

10、。错误。2.(2.(匀强电场匀强电场) )如图所示如图所示,a,a、b b、c c、d d是匀强电场中的四个点是匀强电场中的四个点, ,它们正好是一个梯它们正好是一个梯形的四个顶点。电场线与梯形所在的平面平行。形的四个顶点。电场线与梯形所在的平面平行。abab平行于平行于cd,cd,且且abab边长为边长为cdcd边边长的一半。已知长的一半。已知a a点的电势是点的电势是3 v,b3 v,b点的电势是点的电势是5 v,c5 v,c点的电势是点的电势是7 v7 v。由此可。由此可知知,d,d点的电势为点的电势为( () )a.1 va.1 vb.2 vb.2 vc.3 vc.3 vd.4 vd.

11、4 vc cabab边与边与cdcd边相互平行边相互平行, ,相等长度的两点电势差大小相等相等长度的两点电势差大小相等,a,a、b b两点的电势差两点的电势差为为2 v,dc2 v,dc距离为距离为abab的的2 2倍倍, ,则则d d、c c两点电势差也是两点电势差也是a a、b b两点间电势差的两点间电势差的2 2倍即倍即4 v,d4 v,d点的电势为点的电势为3 v,c3 v,c正确。正确。3.(e3.(ep p-x-x图象图象)()(多选多选) )在在x x轴上轴上o o、p p两点分别放置电荷量为两点分别放置电荷量为q q1 1、q q2 2的点电荷的点电荷, ,一带一带正电的试探电

12、荷在两电荷连线上的电势能正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能e ep p随随x x变化关系如图所示变化关系如图所示, ,其中其中a a、b b两两点电势能为零点电势能为零,bd,bd段中段中c c点电势能最大点电势能最大, ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是( () ) a.qa.q1 1和和q q2 2带异种电荷带异种电荷b.cb.c点的电势大于零点的电势大于零c.bc.b点电场强度方向沿点电场强度方向沿x x轴正方向轴正方向d.d.将一负点电荷从将一负点电荷从b b点移到点移到d d点点, ,电场力先做负功后做正功电场力先做负功后做正功a a、b b由题图知从由题图知从o o到到p p

13、电势能一直减小电势能一直减小, ,试探电荷带正电试探电荷带正电, ,电势一直降低电势一直降低, ,则两则两个点电荷必定是异种电荷个点电荷必定是异种电荷, ,选项选项a a正确正确; ;由题图可知从由题图可知从b b到到c,c,电势能增加电势能增加, ,试探电试探电荷带正电荷带正电, ,电势升高电势升高, ,故故c c点的电势大于零点的电势大于零, ,选项选项b b正确正确; ;根据顺着电场线电势降低根据顺着电场线电势降低可知可知,bc,bc间电场强度方向沿间电场强度方向沿x x轴负方向轴负方向, ,选项选项c c错误错误; ;将一负点电荷从将一负点电荷从b b移到移到d d点点, ,电电势先升

14、高后降低势先升高后降低, ,电势能先减小后增大电势能先减小后增大, ,电场力先做正功后做负功电场力先做正功后做负功, ,选项选项d d错误。错误。4.(4.(运动轨迹运动轨迹)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,虚线虚线a a、b b、c c表示某固定点电荷电场中的三个等表示某固定点电荷电场中的三个等势面势面, ,相邻两等势面间的距离相等相邻两等势面间的距离相等, ,实直线表示电场中的三条没标明方向的电场实直线表示电场中的三条没标明方向的电场线线,a,a、b b是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹上的两点。则是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹上的两点。则( () ) a.a.粒子过粒子过a a点的加速度大于粒子过点的加速度大于粒子过b b点的加速度点的加速度b.abb.ab间的电势差小于间的电势差小于bcbc间的电势差间的电势差c.c.场源电荷是负电荷场源电荷是负电荷d.d.带正电荷的粒子在带正电荷的粒子在b b点的电势能大于在点的电势能大于在a a点的电势能点的电势能a a、c c、d d点电荷形成的电场中点电荷形成的电场中, ,离点电荷越近则场强越大离点电荷越近则场强越大, ,粒子加速度越大粒子加速度越大, ,选选项项a a正确正确;ab;ab之间的场强大于之间的场强大于bcbc之间的场强之间的场强, ,由由u=edu=ed可知可知abab间的电势