03-第23讲静电场中能的性质

第23讲

静电场中能的性质必备知识自查核心考点探究◆作业手册答案核查【听】答案核查【作】备用习题一、静电力做功

电势能

电势

等势面1.静电力做功(1)

特点：静电力做功与______无关，只与初、末位置有关.路径(2)

计算方法

电场方向任何电场2.电势能

电场零势能 电势能相对无限远表面3.电势

零电势(3)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.注意：电势的高低与电场强度的大小没有联系.4.等势面的特点(1)

等势面一定与________垂直.(2)

在同一________上移动电荷时电场力不做功.(3)

电场线方向总是从________的等势面指向________的等势面.(4)

等差等势面越密的地方电场强度______，反之______.电场线等势面电势高电势低越大越小二、电势差

匀强电场中电势差与电场强度的关系

无关无关2.匀强电场中电势差与电场强度的关系

电场线

匀强电场【辨别明理】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.沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低.(

)×

×

×6.电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向.(

)×考点一

描述电场的能的性质的物理量

(4)根据场源电荷的正负判断：取离场源电荷无限远处电势为零，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.空间中有多个点电荷时，某点的电势可以用各个点电荷单独存在时该点的电势的代数和表示.

√

√

√√

考点二

电势差与电场强度的关系考向一

匀强电场中的电场强度和电势差

√

√

考向二

非匀强电场中的电场强度和电势差

√

考点三

电场线、等势面和带电粒子轨迹问题1.几种常见电场线和等势面的分布情况电场电场线(实线)与等势面(虚线)图样特点匀强电场______________________________等势面是垂直于电场线的一簇平面电场电场线(实线)与等势面(虚线)图样特点点电荷的电场_____________________________________________等势面是以点电荷为球心的一簇球面续表电场电场线(实线)与等势面(虚线)图样特点等量异种点电荷的电场_______________________________________________________________________两电荷连线的中垂面为等势面续表电场电场线(实线)与等势面(虚线)图样特点等量正点电荷的电场_______________________________________________________________在电荷连线上，中点电势最低；在中垂线上，中点电势最高续表2.电场线与轨迹问题分析技巧(1)画出“速度线”(运动轨迹的切线)与“力线”(电场线的切线)，从两者的夹角情况来分析带电粒子运动的情况.如果题中给出等势面，需依据电场线与等势面垂直先画出电场线，再去画“力线”.(2)电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，若已知其中的任意一个，可顺次向下分析判定各待求量；若上面的各量都不知，则要用假设法分别讨论各种情况.例5

[2023·全国甲卷]

在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集.下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是(

)A.

B.

C.

D.

√[解析]

电子带负电，只受电场力，电场力沿电场线的切线方向，与场强方向相反，同时指向电子运动轨迹的凹侧，故A正确.例6

[2024·河北卷]

我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔.雷雨中某时刻，

√

√

描述电场的能的性质的物理量

√

√

电势差与电场强度的关系

√

√√

√√

√

电场线、等势面和带电粒子轨迹问题

√

作业手册1.(多选)[2024·湖北卷]

关于电荷和静电场，下列说法正确的是(

)A.一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变B.电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动√√

A.动能减小,电势能增大

B.动能增大,电势能增大C.动能减小,电势能减小

D.动能增大,电势能减小√

√√√

√√

√

6.(多选)[2023·广东卷]

电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色.透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素.如图甲所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒.当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移(每个微粒电荷量保持不变)，像素由黑色变成白色，如图乙所示.下列说法正确的有(

)A.像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势B.像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势C.像素由黑变白的过程中,电场力对白色微粒做正功D.像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功√√[解析]

像素呈黑色时，上极板电势高，下极板电势低，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，A正确；像素呈白色时，上极板电势低，下极板电势高，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，B错误；像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功，像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒也做正功，C正确，D错误.

√√

√√

√

√

A.静电力做正功

B.静电力做负功