高三物理大一轮复习课件第6章第2节电场能的性质

1、第二节电场能的性质,第六章静电场,一、电场力做功和电势能 1电场力做功 (1)特点：静电力做功与_无关，只与_有关 (2)计算方法 WqEd，只适用于匀强电场，其中d为沿_的距离 WABqUAB，适用于_,实际路径,初末位置,电场方向,任何电场,2电势能 (1)定义：电荷在_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WABEpAEpBEp. (3)电势能具有相对性,电场,零势能,电势能的减少量,1.(多选)(2015广州模拟)某静电 除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图， 带负电的粉尘被吸附时由b点运动到a点，以

2、 下说法正确的是() A该电场是匀强电场 Ba点电势高于b点电势 C电场力对粉尘做正功 D粉尘的电势能增大,BC,电势能,电荷量,零电势点,2等势面 (1)定义：电场中_的各点构成的面 (2)特点 在等势面上移动电荷，电场力不做功 等势面一定与电场线垂直，即与场强方向_ 电场线总是由电势_的等势面指向电势_的等势面 等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地 方，电场线越密),电势相同,垂直,高,低,2.(多选)(2014高考新课标全国卷)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是() A电场强度的方向处处与等势面垂直 B电场强度为零的地方，电势也为零 C随着电场强度的大小逐渐减小，

3、电势也逐渐降低 D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向,AD,三、电势差 1定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动的电荷的电量q的比值 2定义式：UAB _. 3电势差与电势的关系：UAB_，UABUBA.,4电势差与电场强度的关系 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿_的距离的乘积，即UABEd. 特别提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无关，但电场中各点的电势与零电势点的选取有关，而电势差与零电势点的选取无关,电场方向,BC,考点一 电势高低及电势能大小的比较,考点二 等势面与粒子运动轨迹的分析,考点三 公式UEd的拓展应用

4、,考点四 电场中的功能关系,考点一电势高低及电势能大小的比较 1比较电势高低的方法 (1)根据电场线方向：沿电场线方向电势越来越低 (2)根据UABAB：若UAB0，则AB，若UAB0，则AB. (3)根据场源电荷：取无穷远处电势为零，则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,2电势能大小的比较方法 (1)做功判断法 电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加(与其他力做功无关) (2)电荷电势法 正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大,(多选)(2013高考天津卷)两个带等 量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点， MN为PQ连线

5、的中垂线，交PQ于O点，A为 MN上的一点一带负电的试探电荷q，从A点由静止 释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则() Aq由A向O的运动是匀加速直线运动 Bq由A向O运动的过程电势能逐渐减小 Cq运动到O点时的动能最大 Dq运动到O点时的电势能为零,BC,解析两等量正点电荷在中垂线MN上的电场强度方向从 O点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此负电荷从A点由静止 释放 后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A 项 错误；由A到O电场力做正功，电势能减小，B项 正确；在 MN上O点电势最高，因此负电荷在O点的电势能最小，由于

6、只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最 小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此负电荷在O点时的电势能不为零，D项错误,1.(多选)(2013高考江苏卷)将 一电荷量为Q的小球放在不带电的金 属球附近，所形成的电场线分布如图所 示，金属球表面的电势处处相等. a、b为 电场中的两点，则( ) Aa点的电场强度比b点的大 Ba点的电势比b点的高 C检验电荷q在a点的电势能比在b点的大 D将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做负功,ABD,解析：电场线的疏密程度表示场强的大小，A正确；沿电场线方向电势降低，B正确；负电荷在电势越高的位置电势能越小，C错误；因负电荷从a

7、点移到b点的过程中 电势 能 增大，由功能关系知电场力必做负功，D正确,考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 1几种常见的典型电场的等势面比较,垂直于电场线的一簇平面,以点电荷为球心的一簇球面,连线的中垂线上的电势为零,连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高,2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 (1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯 曲)，从而分析电场方向或电荷的正负； (2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等； (3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况,(多选)(2015青岛质检)两个固 定的等

8、量异种点电荷所形成电场的等 势面如图中虚线所示，一带电粒子以某 一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是 () A带正电 B速度先变大后变小 C电势能先变大后变小 D经过b点和d点时的速度大小相同,CD,解析由等势面的分布特点可知，形成电场的正电荷 在 上方，负电荷在下方又由轨迹的偏转情况可确定，运动的 粒子带负电，选项A错误；电场力先做负功后做正功，动 能 先变小后变大，速度先变小后变大，电势能先变大后变 小，则选项B错误，C正确；由于b、d两点在同一等势面上，则粒子在这两点的电势能相等，动能相等，速度大小相 等，选项 D正确

9、,2.(多选)如图所示，实线是一质子 仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨 迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势 线，则() A若虚线是电场线，则质子在a点的电势能大，动能小 B若虚线是等差等势线，则质子在a点的电势能大，动能小 C质子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 Da点的电势一定高于b点的电势,BC,考点三公式UEd的拓展应用,2在非匀强电场中UEd虽不能直接应用，但可以用作定性判断,A,C,考点四电场中的功能关系,2电场中的功能关系 (1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变 (2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变 (3)除重力、弹簧弹力之外，

10、其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化 (4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化,审题点睛(1)液珠向上做什么运动？速度最大的条件是什么？ (2)液珠在最高点时速度为多少？在上升过程中哪几种能量之和守恒？,规律总结在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系 (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,C,(单选)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示下列说法中正确的是() AO点的电势最低 Bx2点的电势最高 Cx1和x1两点的电势相等 DO到x1和O到x3两点的电势差相等,C,规律总结看懂图象是解题的前提，解答此题的关键是明确图象的斜率、面积的物理意义,5.(多选)(2015保定调研)某静 电场中的一条电场线与x轴重合，该电场 线上各点的电势的变化规律如图所示在 O点由静止释放一个负点电荷，该负点电 荷仅受电场力的作用，则在x0 x0区间内() A该静电场是匀强电场 B该静电场是非匀强电场 C负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变 D负点电荷将沿x轴负方向运动，加