高考物理总复习 6-2 电场的能的性质的描述 新人教版选修3-1

第2讲电势能与电势差U1 * 考基自主落实必命倉童j曲记也译对应学生用书P931•电势能（1）电场力做功①特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关.②计算方法a. W= qEd,只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离.b. W AB= qU AB,适用于任何电场.（2）电势能①定义：电荷在电场中具有的势能, 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.②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小量，即W AB=E PA 一E pB=—A E p.2. 电势（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用0表示.在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时电场力所做的功，电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负.斷处履和电欝无（蔣联廉*电墙彊属血事\ I的址方电祚平一定务零J \电场充厦K.址电蟀平丿、7皇丸*E P（2）公式：o= q（与试探电荷无关）⑶单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：沿电场线方向电势降低.（电场线指向电势降低最快的方向）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，劃电势的数值决定于零电势的选择.（大地或无穷远默认为零）3. 等势面（1）定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面.（2）等势面的特点①等势面一定和电场线垂直.②等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.④电场线越密的地方，等差等势面越密•| ，总击园电势差n（考纲要求）1•定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值.W AB2. 定义式：U AB= q .3. 电势差与电势的关系：U AB=J A—帕,U AB =—U BA.4. 影响因素：电势差U AB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功W AB 无关，与零电势点的选取无—•I （考纲要求）图6- 2- 11 .电势差与电场强度的关系式：U AB= Ed，其中d为电场中两点间沿电场方向的距离.（如图6 -2 —1所示）2. 电场强度的方向和大小:电场中，电场强度方向是指电势降低最快的方向.在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.特别提醒：—（1）U = Ed只适于匀强电场的定量计算.⑵在非匀强电场中也可用U= Ed定性判断电势差的大小.I状元微博II场的MiIU能性跛密挾映甌场强世的强羁I考基自测II1. 下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是（）.A .电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B .电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C.电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少D •电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增加,少也可能减解析I.普曲面卜I勺电场怨麻？［〕3.（2012重庆模拟）如图6 — 2-2所示，正点电荷 Q 产生的电场中，已知 A 、B 间的电 势差为U ,现将电荷量为q 的正点电荷从B 移到A ,则（ ）.A . 外力克服电场力做功 QU , 电势能增加 qUB . 外力克服电场力做功qU , 电势能增加 QUC . 外力克服电场力做功qU , 电势能增加 qU D . 外力克服电场力做功QU , 电势能减少 QU解析本题考查电场力做功的计算，电场力做功和电势能的变化关系等知识点.根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知 U BA <0，那么正点电荷从 B 移动到A 过程中，电场力做功为 W = qU BA <0，表示外力克服电场力做功 qU ,电场力做负功，则电荷的电势能增加qU.答案 C' rIliE 赚111__ J答案 D2•下列说法正确的是（ ）.A • A 、B 两点的电势差等于将正电荷从 B. 电势差是一个矢量C. 由于电场力做功跟移动电荷的路径无关, 跟这两点的位置有关A 点移到B 点时电场力所做的功所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只D • A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以 解析U AB = U BA日电勢帶帥特电势非畏标■，肅无負之莎HB 頊正咖廉一才答案 C电场强童务參的处方.电势 爭-宝为卑，■覺于律电平 瞬杭悲的导怵，內弗的驶喲舸速出为澤.K «¥力的件川下，电曾将做 抑速运册，电■苻的电勢 H 城少祈瑰屢不为塞・电術可劇 电电坏力的flfflT.丸被 观檯丞谕，这样电场力毗 加功"电伸SE 増抑电狰能足十相对；t, 它的大小和乎申替幟苗 艮用卉董・勺场视无关个匀强电场的等势面，每两个相邻由此可以确定电场强度的方向和数值是（）.E = 100 V/mE = 100 V/mE =200 V/mE = 200 V/m解析由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可U 2 V知，电场强度方向水平向左，又由 E = d得E = 2X 10-2 m= 100 V/m.故B正确.答案B5. （2011江苏盐城、泰州联考，10）图6- 2-4如图6-2- 4所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab = U bc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，Q是这条轨迹上的两点•据此可知下列说法错误的是（）.A •三个等势面中，B. 带电质点通过C. 带电质点通过D •带电质点通过解析-* H E V I Ni K A □ □ I A N『OU N II--82 ‘核心考点理析对应学生用书P94考点一电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系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，电场线上每点的切线方向图6- 2-34. （2011湖北宜昌高三检测）如图6-2 —3所示是等势面相距2 cm,A .竖直向下，B. 水平向左，C. 水平向左，D .水平向右，c的电势最高P点时的电势能较Q点大P点时的动能较Q点大P点时的加速度较Q点大等差等势面密集的地方电场强度大，稀疏的地方电场强度小，由图知大，则质点通过P点时的加速度大，故选项D对•根据电场线与等势面垂直，定性画出过设质点从Q向P运动，根据初速度的方向和轨迹偏转方向可判定质点在的方向如图所示，可以得出等势面c的电势最高，选项A正确.由场力做负功，动能减少，电势能增加，故选项B对C错•若质点从选项B正确.答案CP点的电场强度Q两点的电场线，假Q点所受电场力FQ向P运动过程中，电P向Q运动，也可得出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•电场强度数值与电势数值无直接关系：电场强度大（或小）的地方电势不一定大（或小）, 零电势可人为选取，而电场强度是否为零则由电场本身决定.4.几种常见的典型电场的等势面比较如图6-2- 5所示,图6- 2-5实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定（）.A .电荷在a点速度大于在b点速度B. 电荷为负电荷C. 电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D. a点的电势低于b点的电势解析沿着电场线方向电势越来越低，可得a点电势高于b点电势，D错误；该电荷在电场中做曲线运动，由曲线特点可得电场力应指向轨迹的内侧，即受力方向与圆弧上的各点电场强度的方向一致，电荷必带正电，B错误；电荷若从a运动到b,由于a点电势高于b点电势，a、b间电势差为正值，电荷带正电，由W ab= qU ab可得电场力做正功，所以电荷在b点动能大于在a点动能，电荷在b点速度大于在a点速度；电荷若从b运动到a,由W ba = qU ba可得电场力做负功，所以电荷在b点动能大于在a点动能，电荷在b点速度大于a点速度，A错误；由于a点电势高于b点电势，正电荷在电势高处电势能大，所以电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，C正确.答案CIII借题星挥If图6—2—6【变式1】等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图 6 —2 —6所示•一个带负电的试探电荷，先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则（）.A .试探电荷所受电场力的方向一直不变B .试探电荷所受电场力的大小一直增大C. 试探电荷的电势能一直减少D. a、b、c三点的电势为：氐>（jb> g解析根据等量同种正点电荷电场线分布特点.直线ab上某处电场强度有极大值，则选项A、B错误；因直线ab上电场强度方向向左，bc上电场强度方向向下，负试探电荷在直线ab上受到的电场力方向向右，从a点移到b点电场力做正功，电势能减少，负试探电荷在bc上受到的电场力方向向上，从b点移到c点电场力做正功，电势能减少，选项C正确；又沿着ab、bc方向电势升高，故选项D错误.答案C考点二对电势差概念的理解及应用C*0,*■*11'||1门ff图6—2—7【典例2】如图6-2-7所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+ Q和一Q, A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P,质量为m、电荷量为+ q（可视为点电荷，不影响电场的分布. ）现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的0点时，速度为v•已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g•可知（）.mv2A . C、0间的电势差U co=药B. 由等量异种电荷电场分布的特点知U co= U DO羽kQqC. 小球p经过0点时的加速度a= 2md2—gD. 小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度V D= ,；2v解析本题考查等量异种电荷电场特点和电场力做功.小球由C运动到0过程，只有重力和电场力做功，应用动能定理分析可解，故A选项错误；由等量异种电荷电场特点，可知C、0、D三点电势逐渐降低，U c O=U OD，故B选项错误；对小球在0点进行受力\'2kQq分析，求合力，根据牛顿第二定律可得加速度 a = 2md2+ g,故C选项错误；由C到D根据动能定理分析可解，可知D选项正确.答案D【变式2】如图6-2- 8所示，—*-------- P------- • ------ -a b c图6- 2-8a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至U c, a、b间距离等于b、c间距离.用©a、©b、艇和E a、E b、E c分别表示a、b、C三点的电势和电场强度，可以判定（）A . ©a>©>©cB . ©a —©D=©b —©cC. E a> E b> E c D . E a= E b= E c解析判断电场强度的大小，需看电场线的疏密，此题不具备作出判断的条件，选项C 是正点电荷产生的电场的结论，而选项D是匀强电场的结论，这都是为按思维定势的考生准备的选项.根据沿着电场线的方向电势降低，可以判断A选项正确.虽然a、b间距离等于b、c间距离，但只有在匀强电场中，沿场强方向相同距离的电势差相等，因此电势差的大小也就无法判断.答案A考点三电场中的功能关系1. 若只有电场力做功一电势能与动能之和保持不变；2. 若只有电场力和重力做功一电势能、重力势能、动能之和保持不变；3. 除重力之外，其他各力对物体做的功一等于物体机械能的变化.4. 所有力对物体所做的功一等于物体动能的变化.【典例3】如图6-2-9所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab= U bc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点， R 同时在等势面b 上，据此可知()•A •三个等势面中，B .带电质点在C .带电质点在D .带电质点在 R 点的加速度方向垂直于等势面解析 根据题意画出电场线、粒子在 P 处的速度方向和受力方向如图所示，可知电场线应垂直等势线由 c 经b 至a ，所以a 电势最低，选项 A 错误；粒子由P 经R 至Q 的过程 中，电场力对其做正功，带电质点的电势能减少，选项B 错误；由于质点运动过程中只有 电场力做功，所以质点的电势能与动能之和保持不变，选项C 错误；根据电场线与电场强度的几何关系可知， 选项D 正确.答案 D II 偕題发挥1. 电场力做功的计算方法(1) 由公式 W = Fl cos B 计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W = qElcos 0.(2) 由W = qU 来计算，此公式适用于任何形式的静电场.(3) 由动能定理来计算： W 电场力+ W 其他力=AEk.⑷由电势能的变化计算： W = E pi — E p2.2. 带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1) 粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧.(2) 电场力与速度方向间夹角小于 90 °电场力做正功；夹角大于 90 °电场力做负功. 【变式3】在电场强度大小为 E 的匀强电场中，一质量为m 、带电荷量为+ q 的物体以某一初速度0.8 qE 沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为m ，物体运动s 距离时速度变为零， 则下列说法错误的是( ).A .物体克服电场力做功 qEsB .物体的电势能减少了 0.8qEsC .物体的电势能增加了 qEsD .物体的动能减少了 0.8qEs0.8qE解析 由加速度大小 a = m 可知，带电体除受电场力作用外，还受其他力作用，由 功能关系可知，克服电场力做功W 电=A E 电=qEs.由功能关系，动能的减少量为 | E k |= F 合s = mas = 0.8qEs.答案 B c 的电势最低 P 点的电势能比在Q 点的小 P 点的动能与电势能之和比在 Q 点的小bJ03 R 思维方法技巧命忠野理！巧證筑授对应学生用书P962.发散思维法。

1.(2009·广东理科基础）如图所示，一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加2.(2009·北京理综)某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为U P和U Q，则（）A．E P＞E Q，U P＞U Q B．E P＞E Q，U P＜U QC．E P＜E Q，U P＞U Q D．E P＜E Q，U P＜U Q3.（2009·全国Ⅰ理综）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN.则（）A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C.M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动4.（2008·江苏高考）如如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有()A．φA＞φB＞φC B．E C＞E B＞E AC．U AB＜U BC D．U AB＝U BC【解析】沿电场线方向电势降低，故φA＞φB＞φC；由电场线的疏密程度可知E C>E B>E A，结合图中等势线可判断U AB＜U BC，故A、B、C正确．【答案】A、B、C5.关于电势与电势能的说法，正确的是（）A.电荷在电势越高的地方，电势能也越大B.电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能【解析】电荷具有的电势能跟带电荷量的多少和电荷的正负以及电势的高低均有关.电势能的正负表示大小.【答案】C、D６.在电场中，把电荷量为4×10-9C的正点电荷从A点移到B点，克服电场力做功6×10-8J，以下说法中正确的是（）A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8JB.B点的电势是15 VC.电荷的电势能增加了6×10-8JD.电荷的电势能减少了6×10-8J７.如图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A.M点的电势大于N点的电势B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力8.如图所示，B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心，半径为r的圆弧上，将一试探电荷从A 点分别移到B、C、D各点时，电场力做功是（）A.W AB＞W ACB.W AD＞W ABC.W AC＞W ADD.W AB=W AC【解析】W=qU,U AB=U AC=U AD，故选D.【答案】D9.在电场中把一个电荷量为-6×10-8 C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为-3×10-5J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10-5 J,求：（1）A与C两点间的电势差.（2）取C点为电势零点时，A的电势为多大？【答案】(1)-250 V(2)-250 V10.如图所示，A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为U A=15 V,U B=3 V,U C=-3 V,试确定场强的方向.11. 【即时巩固3】如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长．问：(1)小球经多长时间落到斜面？(2)从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能如何变化？变化了多少？。

三、电场强度
1．电场的基本性质：对放入其中的电荷有 力的作用 ．
2．电场强度
F
(1)定义式：E＝ q ，是矢量，单位：N/C 或 V/m .
(2)点电荷的场强：E＝
kQ r2
，适用于计算 真空
中的
点电荷产生的电场．
(3)方向：规定为正电荷 在电场中某点 所受电场力 的方向．
四、电场线 1．定义：为了形象地描述 电场 中各点场强的强弱及方向， 在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的 切线方向 都跟该点 的场强方向一致，曲线的 疏密 表示电场的强弱．
连线中点 O处的 场强大 小
最小， 指向 负电 荷一 方
为零
沿连线
1．元电荷是自然界中带电量最小的电荷( ) 答案：× 2．点电荷一定可以充当试探电荷( ) 答案：× 3．当计算两个带电金属球之间的静电力时，两个电荷之间 的距离一定等于两球心之间的距离( ) 答案：×
4．根据公式 F＝kqr1q2 2得，当 r→0 时，有 F→∞(
一、点电荷——电荷守恒 1．点电荷、元电荷 (1)元电荷：e＝ 1.6×10－19 C ，所有带电体的电荷量都是 元电荷的 整数倍 ，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相 同．电子的电荷量 q＝ －1.6×10－19 C . (2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体 的 大小 和 形状 的理想化模型．
2．特点 (1)电场线从 正电荷 出发，终止于 负电荷 处，或来自于无限远处，终止于 负电荷 ； (2)电场线在电场中 不相交 ；
或无限远
(3)在同一电场里，电场线 越密 的地方场强越大； (4)电场线上某点的切线方向表示该点的 场强方向 ； (5)沿电场线方向电势逐渐 降低 ； (6)电场线和等势面在相交处 互相垂直 ．

说明：①上述关系既适应于匀强电场，也适应于非匀强电场；既适应于正电荷，也适应于负电荷.②电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选取有关，但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能的选取无关.③通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.活学活用1.如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ NQ<.下列叙述正确的是( )A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服电场力做功，电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少D.若把一负的点电荷从M点移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变二、电势知识讲解（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用ϕ表示.（2）定义式：pE.q ϕ=（3）特点：①电势是标量.某点电势大于零，表明该点电势比零电势点高；某点电势小于零，表明该点电势比零电势点低.②电场中某点电势值与电场本身和零电势点的选择有关，一般选取无穷远处或大地电势为零.③电场中沿着电场线的方向电势越来越低.场强的方向是电势降落最快的方向.活学活用2.如图所示，电子在一条直线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a\,b两点电势高低.三、电势差、等势面知识讲解1.电势差（1）定义：电荷q在电场中A、B两点间移动时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值，叫做A、B两点间的电势差，也叫电压.(2) 公式：UAB =WAB/q单位：V，是标量.2.等势面（1）定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面.（2）等势面和电场线的关系：电场线总是与等势面垂直，且由高等势面指向低等势面；电场线越密的地方，等势面越密；沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功.活学活用3.a\,b\,c\,d是匀强电场中的四个点.它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V，b 点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图所示.由此可知c点的电势为( )A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V第二关：技法关解读高考解题技法一、电势高低的判定方法技法讲解同一等势面上各点电势处处相等，电荷在等势面上移动时，电场力不做功，电势能不变化；电场线垂直于等势面，由电势高的等势面指向电势低的等势面；等势面的疏密反映了场强的大小，结合等势面的这些特点，也可分析电荷在电场中运动时，各量的变化．典例剖析例3图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a,b两点的受力方向C.带电粒子在a,b两点的速度何处较大D.带电粒子在a,b两点的电势能何处较大例4如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a\,b点时的动能分别为26 eV 和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8 eV,它的动能应为（）A.8 eVB.13 eVC.20 eVD.34 eV第三关：训练关笑对高考随堂训练1如图所示,在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷,它们分别带等量的正､负电荷.E､F是AB边和CD边的中点,P､Q两点在MN的连线上,MP=QN.对于E､F､P､Q四点,其中电场强度相同､电势相等的两点是( )A.E和FB.P和QC.A和BD.C和D2.一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10-9 C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，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U为( )abA．3.0×104 V B．1.0×104 V C．4.0×104 V D．7.0×104 V3.如图所示，矩形金属片AB放在电荷+Q的左侧，O为金属片的中点，点电荷Q和O点的连线恰与金属片垂直，此时A、O、B三点的电势分别为ϕA、ϕ、ϕB；若把金属片取走，原来A、O、B三点所O在处的电势分别为ϕA′、ϕO′、ϕB′.则下列说法中正确的是（）A、ϕA′=ϕO′=ϕB′B、A′=B′<O′C、ϕA=ϕO=ϕBD、ϕA=ϕB<ϕO4.如图所示，虚线以a、b、c表示在O处某一点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等.一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定（）A.电子在1、2、3、4四个位置处所具有的电势能与动能的总和一定相等B. O处的点电荷一定带正电C. a、b、c三个等势面的电势关系是ϕa＞ϕb＞ϕcD.电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的大小关系W12=2W345.如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O 点，当小球静止在B点时，细线与竖直方向夹角θ=30°，问：（1）小球带电荷量多少？（2）若将小球拉到A点使细线呈水平状态，当小球由静止释放后，从A到B的过程，电场力对小球做功多少？（3）小球过最低点C时，细线对小球拉力多大？课时作业三十二电场能的性质的描述1.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA 、EB、EC，电势分别为ϕA、ϕB、ϕC，AB、BC间的电势差分别为UAB 、UBC，则下列关系中正确的有( )A. ϕA＞ϕB＞ϕCB.E C＞E B＞E AC.UAB ＜UBCD.UAB=UBC2.如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°.下列判断正确的是( )A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大3.匀强电场中有a 、b 、c 三点.在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°，∠c=90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a 、b和c 点的电势分别为23V 23V -+（）、（）和2V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( )A.23V 23VB.0V 4V 4343C.2V 2VD.0V 23V 33-+-+（）、（）、（）、（）、4.如图所示，a 、b 带等量异种电荷，M 、 N 是a 、b 连线的中垂线，现有一个带电粒子从M 点以一定的初速度v 0射出，开始一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的过程中( ) A.该粒子带负电B.该粒子的动能先减小后增大C.该粒子的电势能先增大后减小D.该粒子运动到无穷远处，速率大小一定仍为v 05.如图所示，一个平行板电容器，板间距离为d ，当对其加上电压后，A 、B 两板的电势分别为+ϕ和-ϕ，下述结论正确的是( )A.电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为E=ϕ/dB.电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，有负的，有的为零C.若只减小两极板间的距离为d ，该电容器的电容C 要增大，极板上带的电荷量Q 也会增加D.若有一个电子穿越两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小6.一正电荷在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，tA 、tB分别是电荷在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有( )A.A处的场强一定小于B处的场强B.A处的电势一定高于B处的电势C.电荷在A处的电势能一定小于B处的电势能D.A至B过程中，电场力一定对电荷做正功7.在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到 N点静止.则从M到 N的过程中( )A.小物块所受的电场力减小B.小物块的电势能可能增加C.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D.M点的电势一定高于 N点的电势8.如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动.已知ϕK＜ϕL＜ϕM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是( )A.粒子带负电B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C.粒子在a点与e点的速度大小相等D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能9.如图所示，把电量为-5×10-9C的电荷，从电场中的A点移到B 点，其电势能（选填“增大”“减小”或“不变”）；若A点的电势UA =15V，B点的电势UB=10V，则此过程中电场力做的功为J.10.如图所示，绝缘水平板面上，相距为L的A、B两个点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点，C、D是AB连线上的两点，AC=CO=OD=OB=1/4L.一质量为m、电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E从C点出发，沿直线AB向D运动，滑动第一次经过O点时的动能为nE（n＞1），到达D点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：（1）小滑块与水平板面之间的动摩擦因数μ;(2)OD两点间的电势差UOD；（3）小滑块运动的总路程S.11.为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示，若AB=0.4m，α＝３７°,q=-3×10-7 C,F=1.5×10-4 N，A点的电势UA=100 V.（不计负电荷受到的重力）（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势.（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？12.在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电荷量为+2q，b球的带电荷量为-3q，组成一带电系统，如图所示，虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线 NQ与MP平行且相距4L.最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线 NQ的距离为3L.若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP、 NQ间加上水平向右的匀强电场E后，求：（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小.（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间以及B球电势能的变化量.。