高考物理大一轮复习 第7章 静电场 第2节 电场能的性质课件

2021/12/9
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1．如图所示，直线 MN 是某电场中的一条电场线(方向未画出)．虚 线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由 a 到 b 的运动轨迹，轨迹
为一抛物线．下列判断正确的是( C )
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A．电场线 MN 的方向一定是由 N 指向 M B．带电粒子由 a 运动到 b 的过程中动能一定逐渐减小 C．带电粒子在 a 点的电势能一定大于在 b 点的电势能 D．带电粒子在 a 点的加速度一定大于在 b 点的加速度 解析：由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确 定，选项 A 错误；带电粒子由 a 运动到 b 的过程中，只受电场 力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动 能增加，故选项 B 错误，C 正确；由 a 到 b 的运动轨迹为抛物线 可知，粒子一定受恒力，即带电粒子在 a 点的加速度等于在 b 点 的加速度，选项 D 错误．
身决定，与试探 无关，其大小与参 定，与试探电
电荷无关
考点的选取有关， 荷无关，与参
有相对性
考点选取无关
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2.电场线、电势、电场强度的关系 (1)电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强 度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向． (2)电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势 较高的等势面指向电势较低的等势面． (3)电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电 场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一 定高．
的电场
在连线的中垂线上， 电势为零
在连线上，中点电势 最低，而在连线的中 垂线上，中点电势最 高

• ① 正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着 电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．
• ② 负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着 电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．
• (3) 做功判断法
• 电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较 大的地方移向电势能较小的地方．反之，如果电荷克服电场 力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的 地方．
• (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) 所有力对物体做的总功，等于物体动能的变 化．
• 3. 电场力做功的计算方法
• (1) 由公式W＝Flcos θ 计算，此公式只适合于匀强 电场中，可变形为W＝qElcos θ .
• (2) 由W＝qU来计算，此公式适用于任何度方向不同，A错；由 沿着电场线方向电势降低，可知B正确；负电荷从c 点移到d点，电场力不做功，C错；正电荷从c点沿虚 线移到e点，电势能先增大后减小，D错．
2. (2016·江苏卷)一金属容器置于绝缘 板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中， 容器内的电场线分布如图所示．容器内表面 为等势面，A、B 为容器内表面上的两点， 下列说法中正确的是( C )
值，且离正电荷近处电势越高；负电荷周围电势为 负值，且离负电荷近处电势越低．
• 2. 电势能大小的比较方法
• (1) 场源电荷判断法
• ① 离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大， 试探负电荷的电势能越小．
• ② 离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越小， 试探负电荷的电势能越大．
• (2) 电场线判断法
WAB 以推导出静电力做功与电势差的关系 UAB＝_____q_____.
6. 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 _电__场__方__向___的距离的___乘__积_____，即 U＝__E__d______.

二、电势、电势差 1.电势 （1）定义：试探电荷在电场中某一点具有的电势能 与它的电荷量的比值，叫作电场中这一点的电势. （2）定义式：φ＝Eqp. （3）说明. ①电势是标量，但有正、负之分，其正、负表示某 点电势比零电势点的电势高还是低.
②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.
3.电势 （1）定义与定义式：试探电荷在电场中某点具有的 电势能与它的电荷量的比值，即 φ＝Eqp . （2）矢标性：电势是标量有正负之分，其正（负） 表示该点电势比零电势高（低）. （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. （4）电场中电场强度为零的位置电势不一定为零； 电场强度相同的区域电势不一定相同.
在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电
能量守恒法 势能相互转化，两种能量之和不变，所以电荷动能
增大，则其电势能减小；反之，其电势能增大
考点三 带电粒子轨迹运动问题 1.带电粒子运动轨迹问题的解题技巧 （1）判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线 方向为该点处的速度方向. （2）判断电场力（或电场强度）的方向：仅受电场力 作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧， 再根据粒子的正负判断电场强度的方向. （3）判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场 力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若 电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加.
答案：C
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时 间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一 动，久坐对身体不好哦~
考点一 电势、电势能、等势面 1.静电力做功 （1）特点：静电力做功与重力做功相似，均与路径 无关，只与初末位置有关. （2）计算方法. ①W＝qEd 只适用于匀强电场，其中 d 为沿电场线的 距离. ②WAB＝qUAB，适用于所有电场.

电场力所做的功 与移动电荷的 _________________
WAB (2)定义式：UAB＝ q .
电荷量
的比值．
(3)电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA.
5．等势面 (1)定义：电场中 (2)四个特点： ①在同一等势面上移动电荷时电场力
电势相等 的各点组成的面．
不做功
．
②电场线一定与等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势
零势能
位置时静电力做的功．
(2) 静 电 力 做 功 与 电 势 能 变 化 的 关 系 ： 静 电 力 做 的 功 等 于 电势能的减少量 ，即 WAB＝EpA－EpB＝－Δ Ep.
(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源电荷
无穷远 处的电势能规定为零，或把电荷在 大地 表面的电势 _______
电势能高低的四种判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电 势能增大． (2)电荷电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势 低的地方电势能大． (3)公式法：由 Ep＝qφ，将 q、φ 的大小、正负号一起代入公式， Ep 的正值越大，电势能越大，Ep 的负值越小，电势能越大． (4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和 电势能相互转化，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大．
低 的等势面． ____
③等差等势面越密的地方电场强度 越大 ，反之 越小 ． ④任意两个等势面都不相交．
[题组通关] 考向 1 电势高低的判断 1.(2018· 广东湛江一中等“四校”联考 ) 如图所 示，一圆环上均匀分布着负电荷，x 轴垂直于环 面且过圆心 O.下列关于 x 轴上的电场强度和电 势的说法正确的是( )