电场能的性质

名称：滦南县第四中学一轮复习教案 课题：静电场 编制人： 日期：2018年11月27日

第3讲 电场能的性质（2课时）

【教学目标】：

1、掌握电势差的概念。会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。

2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。

3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。

第一课时

【课前回顾·基础速串】

知识点一：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

①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿________的距离．

②WAB＝qUAB，适用于________．

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WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp.

(3)电势能具有相对性．通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零．

知识点二：电势、等势面、电势差

1．电势

(1)定义：电荷在电场中某一点的________与它的________的比值．

(2)定义式：φ＝Epq. 单位

(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因________的选取不同而不同．

(4)矢标性：电势是 ，其大小有 ，其正(负)表示该点电势比 ．

(5)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．

2．等势面

(1)定义：电场中________的各点构成的面．

(2)特点

①在等势面上移动电荷，电场力不做功．

②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向________．

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第3课时 电场能的性质

1．[电场力做功与电势能变化的关系]如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是

(

)

图1

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都逐渐降低

2．[对电势和场强关系的理解]在静电场中，下列说法正确的是 ( )

A．电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度也一定为零

B．电场强度大的地方，电势一定高；电场强度小的地方，电势一定低

C．电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直

D．电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面

3．[对电势差概念的理解]关于电势差的计算公式，下列说法正确的是 ( )

A．电势差的公式UAB＝WABq说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比

B．把正电荷从A点移到B点电场力做负功，则有UAB>0

C．电势差的公式UAB＝WABq中，UAB与移动电荷的电荷量q无关

D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功

4．[电场力做功与重力做功的比较]下列说法中错误的是 ( )

A．重力做功与路径无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即WAB＝mghAB

B．电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即WAB＝qUAB

C．重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功，其重力势能增加

D．电场力对正电荷做正功，其电势能减少，对负电荷做正功，其电势能增

一、电场力做功与电势能

1．电力做功的特点

(1)在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似．

电场的能的性质(有答案)

一、单项选择题

1.在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电荷量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是( )

A.该电荷在a点电势能较b点大

B.a点电势比b点电势低

C.a、b两点电势差大小一定为U＝Ed

D.a、b两点电势差Uab＝Wq

2.一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b点。在这过程中除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差Uab为( )

A.1×104 V B.－1×104 V

C.4×104 V D.－7×104 V

3.如图1所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为( )

A.UOP＝－10sin θ(V)

B.UOP＝10sin θ(V)

C.UOP＝－10cos θ(V)

D.UOP＝10cos θ(V)

4.相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可看作匀强电场，其电场线分布如图2所示。一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电场，则从a运动到d的过程中( )

A.粒子的速度一直在增大

B.粒子的电势能一直在减小

C.粒子在a点的电势能比在d点大

D.粒子的加速度先变大再不变后变小

5.如图3，空间中存在水平向左的匀强电场。在电场中将一带电液滴从b点由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，且直线bd方向与竖直方向成45°角，下列判断正确的是( )

A.液滴带正电荷 B.液滴的电势能减少

C.液滴的重力势能和电势能之和不变

D.液滴的电势能和动能之和不变 6.如图4，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是MN连线的中点，直线PQ是MN的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以大小是v0的初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受M、N处两电荷的电场力作用，则下列说法正确的是( )

1、（2015·浙江）如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷。两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为和。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取g=10m/s2；静电力常量k=9.0×109Nm2/C2，AB球可视为点电荷）则（ ）

A．支架对地面的压力大小为2.0N

B．两线上的拉力大小F1= F2=1.9N

C．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小为F1=1.225N, F2=1.0N

D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1= F2=0.866N

2、(多选)如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内，若用如图所示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于如图所示位置，如果将小球B稍向左推过一些，两球重新平衡时的受力情况与原来相比( )

A．推力F将增大

B．墙面对小球A的弹力减小

C．地面对小球B的弹力减小

D．两小球之间的距离增大

3、(多选)放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止，如图所示．若A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许重新平衡，下列说法正确的是( )

A．A对筒底的压力不变B．B对筒壁的压力变大

C．A、B间的库仑力变小D．A、B间的电势能减小

4、如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（ ）