高考物理 一轮复习 第六章 静电场第2节 电场能的性质 新人教版

做功法
能量守恒法 和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，
反之，动能减小，电势能增加
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第2节
电场能的性质
结束
[多角练通] 1．(多选)(2015· 海南高考)如图 621 所示，两电荷量分别为 Q(Q＞0)和－Q 的点电荷对称地放置在 x 轴上原点 O 的两 侧，a 点位于 x 轴上 O 点与点电荷 Q 之间，b 点位于 y 轴 O 点上方，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的 是 ( )
解析
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电场能的性质
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[易错提醒] U (1)E＝ d 只能在匀强电场中进行定量计算。 (2)U 取电势差的绝对值。 U (3)公式 E＝ d 中 d 为沿电场线方向上的距离。
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电场能的性质
结束
[针对训练] 1． (多选)(2016· 常州模拟)如图 626 所示， 匀强电场中的△PAB 平面平行于电场方向，C 点为 AB 的中点，D 点为 PB 的中 点，将一个带电粒子从 P 点移动到 A 点，电场力做功 WPA ＝1.6×10－8 J；将该粒子从 P 点移动到 B 点，电场力做功 WPB＝3.2×10－8 J。则下列说法正确的是 ( )
点电荷的电场
等量异种点电 荷的电场
连线的中垂线上电势 处处为零
连线上，中点的电势 最低；中垂线上，中 点的电势最高
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等量同种(正)点 电荷的电场
第2节

考点一 电场能的性质基本概念 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与路径无关，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为沿电场方向的距离． ②WAB＝qUAB，适用于任何电场． 2．电势能 (1)定义：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到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削减量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. (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能规定为零． 3．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．

(2)定义式：φ＝Epq. (3)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)． (4)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． [思维深化] 关于静电场，下列说法是否正确．

(1)电势等于零的物体肯定不带电．( × ) (2)电场强度为零的点，电势肯定为零．( × ) (3)同一电场线上的各点，电势肯定相等．( × ) (4)负电荷沿电场线方向移动时，电势能肯定增加．( √ )

1．[电场强度和电势的理解](2022·新课标Ⅱ·19)(多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( ) A．电场强度的方向处处与等电势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零 C．随着电场强度的大小渐渐减小，电势也渐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 答案 AD 解析 电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直，选项A正确；场强为零的地方电势不肯定为零，例如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零但是电势大于零，选项B错误；场强大小与电场线的疏密程度有关，而沿着电场线的方向电势渐渐降低，故随电场强度的大小渐渐减小，电势不肯定降低，选项C错误；任一点的电场强度方向总是和电场线方向全都，而电场线的方向是电势降落最快的方向，选项D正确． 2．[电场强度、电势和电势能的推断](2021·海南单科·7)(多选)如图1所示，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是( )

A间的电势差记为UBA。
（3）电势差是标量，但有正有负。电场力做功有正负之分，电场力做正功，WAB>0；
电场力做负功，WAB<0。电荷量也有正负之分，对正电荷取q>0；对负电荷取q<0；
利用
计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负。
（4）电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。
5.应用（求电势差的方法）
（2）当WAB<0，则EpA<EpB, 表明电场力做负功，电势能增加。
电势能
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面
的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
电势
匀强电场中任取一点A，取一点B，并
A
规定电荷在B点的电势能为0，引入检验
电荷置于A，其电势能为EPA。则从A点移到
q
+
B
F
B点时电场力做功为WAB=EPA。
q
EPA
+1C +2C ……
-1C
-2C
……
2E0 ……
-E0
-2E0
……
E0
EP
常量
q
该“常量”是否相当于电场中的“高度”？
E
电势
势下降的值相等。但AC沿电场线方向，距离最短，
单位长度上电势下降最大，即电势降低最快。
6.匀强电场中电势差规律：
（1）沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等；
（2）在匀强电场中沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。
（3）在匀强电场中，两条平行线段上相等距离

电荷量 的比值．
Ep 10 q . (2)定义式：φ＝□
11 标量 ，有正负之分，其正(负)表示该点 (3)矢标性：电势是□ 12 零电势 高(低)． 电势比□
13 相对性 ，同一点的电势因选取□ 14 (4)相对性：电势具有□
零电势点
的不同而不同．
2．等势面 15 电势相等 (1)定义：电场中□ (2)四个特点 16 电场线 垂直． ①等势面一定与□ 17 同一等势面上 ②在□ 18 ③电场线方向总是从□ 的等势面． 移动电荷时电场力不做功． 19 电势低 电势高 的等势面指向□ 的各点组成的面．
第六章
电 场
第 2讲
电场能的性质
回扣教材 抓基础
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开卷速查 规范特训
回扣教材
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夯实基础 厚积薄发
知识梳理 一、电场力做功与电势能 1．静电力做功 1 路径 无关，只与□ 2 初末位置 有 (1)特点：静电力做功与□ 关．
(2)计算方法 3 电场方向 的距 ①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中 d 为沿□ 离． 4 任何电场 ②WAB＝qUAB，适用于□
图 6－2－4
答案：ABD
考点三
匀强电场中电势差和场强的关系
图 6－2－5
4．如图 6－2－5 所示，水平放置的带电平行板 M、N 相距 10 cm，A 点距 M 板 0.3 cm，AB 间距为 10 cm，且与水平方向成 30° 角， 将一带电荷量为 2.0×10－6C 的正电荷 q 由 A 点沿 AB 直线 移到 B 点，电场力做功为 1.6×10 (1)板间电场强度； (2)M、N 两板间的电势差； (3)电荷 q 在 B 点的电势能．
答案：B
考点二
电势和等势面