高三物理一轮复习课件第6章静电场62

1、第2单元 电场能的性质,填一填 1静电力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时静电力做功与路径无关，只与有关 (2)在匀强电场中，静电力做的功W，其中d为沿电场线方向的位移,2电势能 (1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移到位置时所做的功 (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的，WABEpAEpB. (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零,1电势 (1)定义：电荷在电场中某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，其大小有正负之分，其正(负)表示该

2、点电势比电势零点高(低) (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因的选取的不同而不同 (5)电场线指向电势降低的方向,2等势面 (1)定义：电场中的各点构成的面 (2)特点 电场线跟等势面，即场强的方向跟等势面 在等势面上移动电荷时静电力不做功 电场线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,1定义：电场中两点间电势的 2移动电荷做功与电势差的关系：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，与的比值等于电势差公式UAB.单位：伏特，符号 V.,3影响因素：电势差UAB由决定，与移动的电荷q及静电力做的功WAB无关，与电势零点的选取无关 【温馨提示】 电势、电势能具有相对性，

3、要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的电势能必须选取电势零点，但电势能的变化和电势差具有绝对性，与电势零点的选取无关,1电势差与电场强度的关系式：，其中d为匀强电场中两点间的距离 2电场强度的方向和大小 电场中，电场强度的方向是指最快的方向在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势,练一练 1电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为a和b，则() AEaEb，abBEaEb，abDEaEb，ab 【解析】电场线的疏密表示电场强度的大小，得EaEb，所以A、B错误沿着电场线方向电势降低，所以C正确，D错误 【答案】C,2在静电

4、场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则() Ab点的电场强度一定比a点大 B电场线方向一定从b指向a Cb点的电势一定比a点高 D该电荷的动能一定减小 【答案】C,3(2015九江检测)一电荷量为2108 C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点，在这个过程中静电力对点电荷做功为8106 J，若a点电势为a，b点电势为b，则下列结论中正确的是() A可以判定ab400 V B可以判定ab400 V Cab可能等于零 D不可能判断ab的值 【答案】A,4将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W16109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W

5、27109 J，则M、N两点的电势M、N，有如下关系() AMN0BNM0 CNM0 DMN0 【答案】C,考点一电势高低及电势能大小的比较 考点梳理 1电势高低的判断,2.电势能大小的判断,【温馨提示】 1电势、电势能的正、负表示高低，正的电势、电势能比负的电势、电势能高，而电势差的正负表示两点电势的相对高低 2电场线或等差等势面越密的地方电场强度越大，但电势不一定越高,典例应用 (2014海南单科，9)如图(a)，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点将一带负电荷的粒子从a处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的vt图线如图(b)所示设a、b两点的电势分别为a、b，场强大小分别为

6、Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有(),AabBEaEb CEaWb 【解题指导】(1)不能由某一条电场线确定电场的性质(2)带电粒子在电场中由静止释放做加速运动，只有电场力做功，实现电势能与动能的转化(3)由vt图象可确定粒子动能增加，电势能减小，电场力做正功，同时可判断加速度减小，电场力减小，场强减小,【答案】BD,如图是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A向B运动并经过B点，一段时间后q以速度v又一次经过A点，且v与v0的方向相反，则以下说法中正确的是(),AA、B两点的电场强度是EAB

7、C负电荷q在A、B两点的电势能EpAB，EpAEpB，B、C项正确由于只有这一条电场线，不知道电场的具体分布，所以无法判断场强的大小，A项错误负电荷再回到A点时，其电势能不变，动能也不变，所以v0v，D项正确 【答案】BCD,考点二电场线、等势面及带电粒子的运动 轨迹的综合问题 考点梳理 1电场线和等势面相互垂直 2几种常见典型电场中的等势面,3.解决该类问题应熟练掌握以下知识及规律 (1)带电粒子所受合力(往往仅为电场力)指向轨迹曲线的内侧 (2)该点速度方向为轨迹切线方向 (3)电场线或等差等势面密集的地方场强大 (4)电场线垂直于等势面 (5)顺着电场线电势降低最快 (6)电场力做正功，

8、电势能减小；电场力做负功，电势能增大，有时还要用到牛顿第二定律、动能定理等知识,典例应用 一粒子从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(),A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 【解题指导】,【答案】AB,(2015海淀高三月考)如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，

9、以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则(),A|Wab|Wbc| B|Wab|Ubc|，而WqU，所以|Wab|Wbc|，则A、B均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D错误；粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C正确 【答案】C,考点梳理 解决匀强电场中电势差与电场强度关系时应抓住“一式二结论”：,结论2匀强电场中若两线段ABCD，且AB CD，则UABUCD(或ABCD)，如图乙所示,典例应用 a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点电场线与矩形所在平面平行已

10、知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图由此可知c点的电势为() A4 VB8 VC12 VD24 V,【解题指导】明确电场线始终垂直于等势面(线)是解决此类题目的着眼点 【课堂笔记】连接bd，则Ubd20 V，将bd等分为5份，找到四个等分点e，f，g，h由于e20 V，故a，e等势，由图形对称知chae, 即h点与c点等势，ch8 V. 【答案】B,【总结提升】解决此类题目可依下列步骤： (1)连线(连接电势最低点与最高点)； (2)求电势差(如Ubdbd)； (3)等分(如将bd五等分)； (4)连等势点，找等势线(面) (2012安徽理综)如图所示，在平面

11、直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为(),【答案】A,考点四电场中的功能关系 考点梳理 1静电力做功的计算方法 (1)WABqUAB(普遍适用)； (2)WqElcos (适用于匀强电场)； (3)WABEpEpAEpB(从能量角度求解)； (4)W电W非电Ek(由动能定理求解) 2带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断 (1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子合力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧,(2)静电力与速度方向间夹角小于90，静电力做正功；夹角大于90，静电力做负功 3功能

12、关系 (1)若只有静电力做功，电势能与动能之和保持不变； (2)若只有静电力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变； (3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化； (4)合力对物体所做的功，等于物体动能的变化,【温馨提示】 解决此类问题时应注意以下两点： 1利用电场线的特点、等势面的特点来分析粒子做功情况 2应用公式WABqUAB计算功时：WAB、q、UAB一般都要带正、负号计算,典例应用 (2014全国大纲卷，15)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C，方向竖直向下的电场一质量为1.00104 kg，带电量为1.00107 C的小球由静止释放，在电场区域内下落1

13、0.0 m对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)() A1.50104 J和9.95103 J B1.50104 J和9.95103 J C1.50104 J和9.65103 J D1.50104 J和9.65103 J,【解题指导】1.物体由高处落向低处重力做正功 2顺着电场线方向移动负电荷，电场力做负功，电势能增加 【课堂笔记】电势能的改变量：EpW电qEh1.50104 J；动能的改变量：EkW重W电mghqEh9.65103 J，故D对 【答案】D,【总结提升】处理电场中能量问题的基本方法 在解决电场中的能量问题时常用到的基本规

14、律有动能定理、能量守恒定律，有时也会用到功能关系 (1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功) (2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化 (3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系 (4)有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒,如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8.0 J，重力做功24 J，则以下判断中正确的是(),A金属块带负电荷 B金属块克服电场力做功8.0 J C金属块的电势能减少4.0 J D金

15、属块的机械能减少12 J 【解析】根据动能定理，得WGWEWFfEk解得WE4 J，说明金属块带正电荷，A项错误；电势能增加4 J，金属块的机械能变化量为除重力之外的其他做功所致，为12 J，D项正确 【答案】D,A0B.0C20 D40,【答案】C 【总结提升】电势叠加原理 在多个点电荷产生的电场中，某点的电势是各点电荷单独存在时在该点产生的电势的代数和，这称为电势叠加原理,【答案】B,模拟题组 1(2015宁波高三质检)右图中三条实线a、b、c表示三个等势面一个带电粒子射入电场后只在静电力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出(),A三个等势面的电势关系是abc B三个等势面的

16、电势关系是abc C带电粒子在N点的动能较小，电势能较大 D带电粒子在N点的动能较大，电势能较小 【解析】由图中等势面的分布和带电粒子的运动轨迹可以判断：带电粒子所受静电力一定垂直等势面且指向轨迹的内侧，再根据静电力与速度方向的夹角可以得出，带电粒子从M运动到N做减速运动，动能减小，电势能增加，由于带电粒子的电性未知，所以不能判断三个等势面电势的高低，故选C. 【答案】C,2如图所示，在匀强电场中平行于电场线的某一平面上有A、B、C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，在各示意图中，不能正确表示电场强度方向的是(),【解析】把AB三等分，因U

17、AB3 V，则每等份两端的电势差为1 V，H4 V，F3 V，连接FC，则FC为等势线，电场线应垂直于FC，从电势高处指向电势低处；把AC两等分，因UAC2 V，则每等份两端的电势差为1 V，G4 V，直线GH为等势线，电场线应垂直于HG，从电势高处指向电势低处，所以选项BC能正确表示电场强度方向，故AD不符合题意 【答案】AD,高考题组 3(2014北京理综，15)如图所示，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(),A1、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 【解析】电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向表示电场方

18、向，1、2两点场强方向相同，大小不同.1、3两点场强大小不同，方向不同，A、B错误沿电场线方向电势逐渐降低，1点电势高于2点电势，C错误，同一等势面上各点电势相等，D正确 【答案】D,4(2014全国新课标卷，21)如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M30，M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示，已知MN，PF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则 (),A点电荷Q一定在MP的连线上 B连接PF的线段一定在同一等势面上 C将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 DP大于M 【解析】由点电荷电场的对称性知，点电荷Q位于MN和PF中垂线的交点，由几何关系知，在M、P的连线上，A正确点电荷的等势面是以点电荷为圆心的圆面，B错误P点比N点离正点电荷Q近，故MNPF，故C错误，D正确 【答案】AD,新题快递 5如图所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面，a、b、c、d为圆上的4个点，则下列说法中正确的是 (),Aa、b、c、d四点电势不等，但