高考物理一轮复习考点精析电势电势能

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2024年高考考点精析:电势、电势能

知识要点

零、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.

一 、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、电场力做功与电势能变化的关系:

定性关系;电场力做正功,电荷的电势能 ; 反之,电荷克服电场力做功,电荷的电势能 .

定量关系;静电力做的功等于电势能的 ,WAB=EpAEpB

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.

二、 电势

1、定义:电荷在电场中某点的 与它的 的 比值.

2、定义式:φ=

3、矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点.

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 的方向.

三、电势差

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 Ua= 。单位:伏特

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.

【例1】(电势能与电势的理解)下面关于电势和电势能的说法正确的是( )

A.电荷在电场中电势越高的地方,具有的电势能也一定越大;

B.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷的电势能大于负电荷的电势能;

C.电势降低的方向,一定就是场强方向; 【例2】(电势能与电势的理解)下列说法中正确的是( )。

(A)电荷移动时电场力做正功,电势一定降低

(B)电荷移动时电场力做正功,电势能一定减少

(C)靠近正电荷处场强较大,靠近负电荷处场强较小

(D)靠近正电荷处电势较高,靠近负电荷处电势较低

【例3】(特殊电场)如图所示,Q1、Q2,为两个被固定的正负点电荷,在它们的连线的延长线上的a点,电场强度恰好为零,现把另一正电荷q从b点移到c点,该电荷的电势能将( )

A.不断增大

B.不断减小

【电势能与电势概念】

【例4】一个带正电的点电荷由电场中的a点运动到b点,电势能增大,则( )

点的场强一定小于b点的场强

点的场强一定大于b点的场强

【例5】如图,a、b是正点电荷电场中的一条电场线上的二点,二点的电势和电场强度分别为φa、φb和Ea、Eb, 则他们的大小关系是( )

A.φa>φb,Ea>Eb

B.φa>φb,Ea

C .φa=φb,Ea=Eb

D.φa<φb,Ea>Eb

【例6】假设沿x轴方向电场为正,则正电荷从x₁运动到x₂, 电势能的变化是( )

C.电势能先减小再增大

D.电势能先减小再增大再减小

【例7】空间分布有一方向平行于x 轴的静电场,其电势φ 随x 的分布如图所示。将一带负电的粒子由x=d处静止释放,则该粒子的( )

A.电势能先减小后增大,动能与电势能之和大于零

B.电势能先增大后减小,动能与电势能之和大于零

C.电势能先减小后增大,动能与电势能之和等于零

D.电势能先增大后减小,动能与电势能之和等于零

【例8】图示电场中,负电荷仅受电场力作用,由A点沿电场线运动到B点,此过程中

A.电场力增大,电势能减小

B.电场力减小,电势能减小

C.电场力增大,电势能增大

D.电场力减小,电势能增大

【例9】如图,A、B两点固定有电荷量分别为+Q1和+Q₂的点电荷,A、B连线上有C、D两点,且AC=CD=DB。试探电荷+q只在静电力作用下,从C点向右沿直线运动到D点,电势能先减小后增大,则( )

A、Q1一定大于 Q₂

、D两点的场强方向可能相同 C.+q 的加速度大小先减小后增大

D.+q的动能和电势能的总和先减小后增大

【例10】如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线,乙球表面电势处处相等,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )

A.A点和B点的电势相同

C.负电荷从C点移至D点,电场力做负功

【例11】空间P、Q两点处固定电荷量相等的点电荷,已知Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则 ( )

A.a、c、d三点的电势高低为φa>φd>φc

B.a、b两点的电场强度相同

教师版

【例1】(电势能与电势的理解)下面关于电势和电势能的说法正确的是( )

A.电荷在电场中电势越高的地方,具有的电势能也一定越大;

B.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷的电势能大于负电荷的电势能;

C.电势降低的方向,一定就是场强方向;

【例2】(电势能与电势的理解)下列说法中正确的是( )。

(A)电荷移动时电场力做正功,电势一定降低

(B)电荷移动时电场力做正功,电势能一定减少

(C)靠近正电荷处场强较大,靠近负电荷处场强较小

(D)靠近正电荷处电势较高,靠近负电荷处电势较低

【例3】(特殊电场)如图所示,Q1、Q2,为两个被固定的正负点电荷,在它们的连线的延长线上的a点,电场强度恰好为零,现把另一正电荷q从b点移到c点,该电荷的电势能将( )

A.不断增大

B.不断减小

【电势能与电势概念】

【例4】一个带正电的点电荷由电场中的a点运动到b点,电势能增大,则( )

点的场强一定小于b点的场强

点的场强一定大于b点的场强

【例5】如图,a、b是正点电荷电场中的一条电场线上的二点,二点的电势和电场强度分别为φa、φb和Ea、Eb, 则他们的大小关系是( )

A.φa>φb,Ea>Eb

B.φa>φb,Ea

C .φa=φb,Ea=Eb

D.φa<φb,Ea>Eb

【例6】假设沿x轴方向电场为正,则正电荷从x₁运动到x₂, 电势能的变化是( )

C.电势能先减小再增大

D.电势能先减小再增大再减小 【例7】空间分布有一方向平行于x 轴的静电场,其电势φ 随x 的分布如图所示。将一带负电的粒子由x=d处静止释放,则该粒子的( )

A.电势能先减小后增大,动能与电势能之和大于零

B.电势能先增大后减小,动能与电势能之和大于零

C.电势能先减小后增大,动能与电势能之和等于零

D.电势能先增大后减小,动能与电势能之和等于零

【例8】图示电场中,负电荷仅受电场力作用,由A点沿电场线运动到B点,此过程中

A.电场力增大,电势能减小

B.电场力减小,电势能减小

C.电场力增大,电势能增大

D.电场力减小,电势能增大

【例9】如图,A、B两点固定有电荷量分别为+Q1和+Q₂的点电荷,A、B连线上有C、D两点,且AC=CD=DB。试探电荷+q只在静电力作用下,从C点向右沿直线运动到D点,电势能先减小后增大,则( )

A、Q1一定大于 Q₂

、D两点的场强方向可能相同

C.+q 的加速度大小先减小后增大

D.+q的动能和电势能的总和先减小后增大

【例10】如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线,乙球表面电势处处相等,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )

A.A点和B点的电势相同

C.负电荷从C点移至D点,电场力做负功

【例11】空间P、Q两点处固定电荷量相等的点电荷,已知Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则 ( )

A.a、c、d三点的电势高低为φa>φd>φc

B.a、b两点的电场强度相同