高考物理二輪復(fù)習(xí)專題四 靜電場 第15課時 電場能的性質(zhì)課件1

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1、第15課時電場能的性質(zhì),知識點一電勢能(b/c) 1.如圖1所示，一帶負(fù)電的粒子，沿著電場線從A點運動到B點的過程中，以下說法中正確的是(),圖1,A.帶電粒子的電勢能越來越小 B.帶電粒子的電勢能越來越大 C.帶電粒子受到的靜電力一定越來越小 D.帶電粒子受到的靜電力做正功,解析帶負(fù)電的粒子所受靜電力方向與電場線方向相反，所以當(dāng)帶負(fù)電的粒子沿著電場線從A點運動到B點的過程中，靜電力做負(fù)功，電勢能越來越大，選項A、D錯誤，B正確；電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，所以EAEB，帶電粒子受到的靜電力一定越來越大，選項C錯誤。 答案B,2.如圖2所示，固定在Q點的正點電荷的電場中有M、N兩點，已知rMr

2、N。下列敘述正確的是(),圖2,A.若把一正的試探電荷從M點沿直線移到N點，則靜電力對該電荷做功，電勢能增加 B.若把一正的試探電荷從M點沿直線移到N點，則該電荷克服靜電力做功，電勢能增加,C.若把一負(fù)的試探電荷從M點沿直線移到N點，則靜電力對該電荷做功，電勢能減少 D.若把一負(fù)的試探電荷從M點沿直線移到N點，再從N點沿不同路徑移回到M點，則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對該電荷所做的功，電勢能不變 解析由正點電荷產(chǎn)生的電場的特點可知，正試探電荷從M點到N點，靜電力做正功，電勢能減小，故選項A、B錯誤；負(fù)電荷由M點到N點，克服靜電力做功，電勢能增加，故選項C錯誤；靜電力做功與路徑無關(guān)，負(fù)試

3、探電荷又回到M點，則整個過程中靜電力不做功，電勢能不變，故選項D正確。 答案D,知識點二電勢(b/c) 3.如圖3所示，Q是帶正電的點電荷，P1、P2為其電場中的兩點。若E1、E2為P1，P2兩點的電場強(qiáng)度的大小，1、2為P1、P2兩點的電勢，則 (),圖3,A.E1E2，12B.E1E2，12 C.E1E2，12 D.E1E2，12 解析由點電荷電場線分布以及電勢與電場線的關(guān)系可知選項A正確。 答案A,4.在點電荷Q形成的電場中有一點A，當(dāng)一個q的檢驗電荷從電場的無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點時，靜電力做的功為W，則檢驗電荷在A點的電勢能及電場中A點的電勢分別為(),答案A,知識點三電勢差(b/c

4、) 5.關(guān)于電勢差，下列說法正確的是() A.電勢差就是電場強(qiáng)度的差值 B.電勢差就是電勢能的差值 C.電場中任意兩點間一定存在電勢差 D.電場中有電勢差的地方一定有電壓,解析電勢差指的是電場中兩點間電勢的差值，選項A、B錯誤；電場中沿電場線方向電勢降低，會存在電勢差，但并不是說任意兩點間都存在電勢差，比如電勢相等的兩點間就沒有電勢差，選項C錯誤；電勢差就是電壓，所以有電勢差的地方就一定有電壓，選項D正確。 答案D,6.電荷Q在電場中某兩點間移動時，靜電力做功為W，由此可算出兩點間的電勢差為U；若讓電荷量為2Q的電荷在電場中的這兩點間移動，則(),解析電勢與電勢差是電場本身的性質(zhì)，與試探電荷無

5、關(guān)，選項C對、D錯；由靜電力做功的公式WqU可知當(dāng)電荷量為2Q的電荷在兩點間移動時，靜電力做功為2W，選項A、B錯。 答案C,解析此公式只適合勻強(qiáng)電場，選項A錯誤；a、b兩點間的電勢差不僅取決于場強(qiáng)的大小，還取決于沿電場方向的距離d，a、b間距離大，d不一定大，故選項B錯誤；勻強(qiáng)電場中的電場強(qiáng)度大小與a、b兩點間的距離無關(guān)，是恒定的，選項C錯誤；公式中的d是勻強(qiáng)電場中a、b所在的兩等勢面之間的距離，選項D正確。 答案D,8.a、b、c是勻強(qiáng)電場中的三個點，各點電勢依次為10 V、2 V、6 V；三點在同一平面上，下列圖中電場強(qiáng)度的方向表示正確的是(),解析由于Uabab8 V，則ab中點處電勢

6、為6 V，因此c點與ab中點的電勢相同，c點與ab中點的連線則為一條等勢線，電場強(qiáng)度方向應(yīng)垂直于該等勢線并且指向電勢較低的方向，故選項C正確。 答案 C,易混點一不能正確理解電場線、電勢、電勢能、等勢面之間的關(guān)系 1.電場線與電場強(qiáng)度的關(guān)系：電場線越密的地方表示電場強(qiáng)度越大，電場線上某點的切線方向表示該點的電場強(qiáng)度方向。 2.電場線與等勢面的關(guān)系：電場線與等勢面垂直，并從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。 3.電場強(qiáng)度大小與電勢無直接關(guān)系：零電勢可人為選取，電場強(qiáng)度的大小由電場本身決定，故電場強(qiáng)度大的地方，電勢不一定高。 4.電勢能與電勢的關(guān)系：正電荷在電勢高的地方電勢能大；負(fù)電荷在電勢低

7、的地方電勢能大。,【練1】 如圖4所示，真空中的正點電荷放在O點，圖中畫出它產(chǎn)生的電場的六條對稱分布的電場線。以水平電場線上的O點為圓心畫一個圓，與電場線分別相交于a、b、c、d、e，下列說法正確的是(),圖4,A.b、e兩點的電場強(qiáng)度相同 B.a點電勢高于e點電勢 C.b、c兩點間電勢差等于e、d兩點間電勢差 D.電子沿圓周由d運動到c，電場力做正功,解析b、e兩點電場強(qiáng)度的大小相同，方向不同，A錯誤；在正電荷產(chǎn)生的電場中，離電荷越近，電勢越高，e點離電荷近，故電勢高，B錯誤；b、e兩點和c、d兩點分別到電荷的距離相同，故電勢相同，因此b、c兩點間的電勢差等于e、d兩點間的電勢差，C正確；電

8、場力做功與初、末位置的電勢差有關(guān)，c、d兩點的電勢差為零，故電場力做功為零，D錯誤。 答案C,圖5圖6,結(jié)論2：勻強(qiáng)電場中若兩線段ABCD，且ABCD，則UABUCD(或ABCD)，如圖6所示。,【練2】 如圖7所示，a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點，它們正好是一個梯形的四個頂點。電場線與梯形所在的平面平行。ab平行于cd，且ab邊長為cd邊長的一半。已知a點的電勢是3 V，b點的電勢是5 V，c點的電勢是7 V。由此可知，d點的電勢為(),圖7,A.1 V B.2 V C.3 V D.4 V,解析ab邊與cd邊相互平行，相等長度的兩點電勢差大小相等，a、b兩點的電勢差為2 V，d

9、c距離為ab的2倍，則d、c兩點電勢差也是a、b兩點間電勢差的2倍即4 V，d點的電勢為3 V，C正確。故正確答案為C。 答案C,疑難點三電場中的功能關(guān)系 1.求電場力做功的幾種方法 (1)由公式WFlcos 計算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場，可變形為WEqlcos 。 (2)由WABqUAB計算，此公式適用于任何電場。 (3)由電勢能的變化計算：WABEpAEpB。 (4)由動能定理計算：W電場力W其他力Ek。,2.電場中的功能關(guān)系 (1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變。 (2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。 (3)除重力、彈簧彈力之外，其他各力對物體做

10、的功等于物體機(jī)械能的變化。 (4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。,【練3】 如圖8所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么(),圖8,A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷 B.微粒從M點運動到N點電勢能一定增加 C.微粒從M點運動到N點動能一定增加 D.微粒從M點運動到N點機(jī)械能一定增加,解析 微粒同時受到重力和電場力作用，由題中條件僅可判斷出重力與電場力合力向下，無法確定電場力的大小和方向，故只能確定合力對微粒做正功，其動能增大，其他結(jié)論均無法確定，故只有選項C正確。 答案 C,真題示

11、例,【例1】 (20164月浙江學(xué)考)如圖9所示，真空中有兩個點電荷Q19.0108 C和Q21.0108 C，分別固定在x坐標(biāo)軸上，其中Q1位于x0處，Q2位于x6 cm處。在x軸上(),,圖9,A.場強(qiáng)為0的點有兩處 B.在x6 cm區(qū)域，電勢沿x軸正方向降低 C.質(zhì)子從x1 cm運動到x5 cm處，電勢能升高 D.在0 x6 cm和x9 cm的區(qū)域，場強(qiáng)沿x軸正方向,答案D,【例2】 (201610月浙江選考)如圖10為某一電場的電場線，M、N、P為電場線上的三個點，M、N是同一電場線上兩點。下列判斷正確的是(),圖10,A.M、N、P三點中N點的場強(qiáng)最大 B.M、N、P三點中N點的電勢

12、最高 C.負(fù)電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能 D.正電荷從M點自由釋放，電荷將沿電場線運動到N點,解析電場中電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，由題圖知N點場強(qiáng)最大，選項A正確；順著電場線方向電勢逐漸降低，N點的電勢最低，選項B錯誤；負(fù)電荷由M到N，電場力做負(fù)功，電勢能增加，所以EpMEpN，選項C錯誤；正電荷從M點自由釋放，在電場力的作用下運動，但是運動軌跡并不是電場線，選項D錯誤。 答案A,沖刺訓(xùn)練,1.在一個勻強(qiáng)電場中有a、b兩點，相距為d，電場強(qiáng)度為E，把一個電荷量為q的正電荷由a點移到b點時，克服電場力做功為W，下列說法正確的是() A.該電荷在a點電勢能較b點大 B.a點電勢比b點電勢

13、低 C.a、b兩點電勢差大小一定為UEd,答案B,2.(2016浙江嘉興一中模擬)一個帶正電的質(zhì)點，電荷量q2.0109 C，在靜電場中由a點移動到b點。在這過程中除靜電力外，其他力做的功為6.0105 J，質(zhì)點的動能增加了8.0105 J，則a、b兩點間的電勢差Uab為() A.1104 V B.1104 V C.4104 V D.7104 V,答案A,3.如圖11甲所示，AB是電場中的一條電場線。質(zhì)子以某一初速度從A點出發(fā)，僅在電場力作用下沿直線從A點運動到B點，其vt圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是(),圖11,A.質(zhì)子運動的加速度隨時間逐漸減小 B.電場線的方向由A指向B C.A、B

14、兩點電場強(qiáng)度的大小關(guān)系滿足EAEB D.A、B兩點的電勢關(guān)系滿足AB 解析由題圖可知，從AB，速度減小，所以電場力方向向左，電場線方向由BA，所以AB，選項B錯誤，選項D正確；運動過程中加速度不變，所以該電場為勻強(qiáng)電場，EAEB，選項A、C均錯誤。 答案D,4.(2016浙江寧波學(xué)考模擬)如圖12空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場。在電場中將一帶電液滴從b點由靜止釋放，液滴沿直線由b運動到d，且直線bd方向與豎直方向成45角，下列判斷正確的是(),圖12,A.液滴帶正電荷 B.液滴的電勢能減少 C.液滴的重力勢能和電勢能之和不變 D.液滴的電勢能和動能之和不變,解析 帶電液滴受重力和電場力兩個力的作

15、用，由靜止釋放后，沿直線由b運動到d，說明液滴所受合外力沿b到d的方向，又因為重力方向豎直向下，所以電場力的方向水平向右，而電場線水平向左，故帶電液滴帶負(fù)電，選項A錯誤；液滴沿直線由b運動到d的過程中，重力和電場力均做正功，重力勢能和電勢能都減少，選項B正確，C錯誤；重力和電場力合力所做的功，等于液滴動能的增量，又因為重力和電場力所做的功等于重力勢能和電勢能的減少量，故液滴的重力勢能、電勢能、動能三者之和不變，選項D錯誤。 答案B,5.相距很近的一對帶等量異號電荷的平行金屬板，它們之間的電場除邊緣外，可看作勻強(qiáng)電場，其電場線分布如圖13所示。一個帶電粒子沿圖中軌跡穿過該電場，則從a運動到d的過程中(),圖13,A.粒子的速度一直在增大 B.粒子的電勢能一直在減小 C.粒子在a點的電勢能比在d點低 D.粒子的加速度先變大再不變后變小,解析根據(jù)帶電粒子受到的電場力指向軌跡的凹側(cè)可知，粒子帶正電。電場力先做負(fù)功，后做正功，再做負(fù)功，粒子的動能先減小，后增大再減小，選項A錯誤；粒子的電勢能先增大，后減小再增大，選項B錯誤；順著電場線方向電勢降低，a點的電勢高于d點的電勢，正電荷在電勢高處電勢能大，故粒子在a點的電勢能比在d點大，選項C錯誤；電場線先是越來越密后不變再越來越疏，故電場力先變大再不變后變小，粒子的加速度先變大再不變后變小，選項D正確。 答案D,