静电场2

1 第2讲 电场的能的性质

1 电势能、电势

(1)静电力做功

①特点:静电力做功与路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。

②计算方法

W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体在沿电场方向的位移。

WAB=qUAB,适用于任何电场。

(2)电势能

①电场力做功的特点:

电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。

②电势能

a.定义:电荷在电场中具有的势能,在数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。

b.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。

(3)电势

①定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值。

②定义式:φ=

。

③矢标性:电势是标量,有正、负之分,正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

④相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取的零电势点的不同而不同。

(4)等势面

①定义:由电场中电势相等的各点组成的面。

②四个特点 2 a.等势面一定与电场线垂直。

b.在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

c.电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

d.等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。

1.1 (2018河北刑台五校联考)在静电场中,将电子从A点移到B点,电场力做了正功,则( )。

A.电场强度的方向一定是由A点指向B点

B.电场强度的方向一定是由B点指向A点

C.电子在A点的电势能一定比在B点的高

D.A点的电势一定比B点的高

【答案】C

1.2 (2018山东日照高三模拟)(多选)下列关于电势高低的判断,正确的是( )。

A.负电荷从A移到B时,外力做正功,A点的电势一定较高

B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低

C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低

D.正电荷只在电场力作用下从静止开始,由A移到B,A点的电势一定较高

2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析

1．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）

A. 仍然保持静止

B. 竖直向下运动

C. 向左下方运动

D. 向右下方运动

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）

【答案】 D

点睛：本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。

2．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是

A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）

【答案】 A

点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。

3．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为。下列判断正确的是

A. B.

C. D.

【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）

【答案】 D

若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，负电荷在低电势处电势能大，故；

综上所述，D正确；

【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况．

2.2010·全国卷Ⅰ·16关于静电场，下列结论普遍成立的是

A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关

B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零

D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向

3. 2010·天津·5在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则

A．b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

C．b点的电势一定比a点高 D．该电荷的动能一定减小

5. 2010·江苏物理·5空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是

（A）O点的电势最低

（B）X2点的电势最高

（C）X1和- X1两点的电势相等

（D）X1和X3两点的电势相等

8．2010·北京·18用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若

A.保持S不变，增大d,则θ变大

B.保持S不变，增大d,则θ变小

C.保持d不变，减小S,则θ变小

D.保持d不变，减小S,则θ不变

10．2010·海南物理·4如右图， M、N和P是以为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为，与之比为

A． B． C． D．

13．2010·山东物理·20某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是 A．c点场强大于b点场强

B．a点电势高于b点电势

C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场

运动到b点

D．若在d点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q

由a移至b的过程中，电势能减小

静电场单元训练二

基础训练题组

1．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场

线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，b是轨迹上的两

点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此 图可做出的正

确判断是( )

A．带电粒子所带电荷的正、负

B．带电粒子在a、b两点的受力方向

C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大

D．带电粒子在a、b两点的速度何处较大

2、电场线分布如图昕示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为

已知和，电势分别为和，则（ ）

A．， B，

C．， D，

2（2011全国理综）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc

从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下

列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）

3．在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2，

且Q1=2|Q2|，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小，则在

x轴上E1=E2的点( )

A.只有一处，该处合场强为零

B.共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2C.共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2D.共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2

4．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为

半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别

置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移

至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )

A．1∶2 B．2∶1

C．2∶ D．4∶

5.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动

到B点,它运动的速度—时间图象如右图所示.则A、B两点所在区域的电

场线分布情况可能是下图中的 ( )

6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动,

电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化

情况是 ( )

A.先变大后变小,方向水平向左