2019届高二复习：静电场-电势、电势能讲解 加分习题（无答案）

电势、电势能讲解+加分习题 学生姓名： 年 级： 老 师： 上课日期： 时 间： 课 次： 电势能、电势、电势差 电场的两个基本性质： 1：电场对放入其中的电荷有力的作用（电场的力的性质，用场强描述）； 2：电场中的电荷具有能量（电场的能的性质：电势能）。 一、电场力做功与电势能 1. 静电力做功的特点 （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，可见静电力做功与重力做功相似。 （2）在匀强电场中，静电力做的功W＝Eqd，其中d为沿电场线方向的位移。 2. 电势能 （1）定义：电荷在电场中具有的势能。电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能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 静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝ － 。 （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。 【思维深化】 1．在只有电场力作用下，电势能与动能可以相互转化，转化时有什么规律？ 在只有电场力做功时，电势能与动能可以相互转化，它们的总量保持不变。 2．以无限远处的电势能为零，讨论在正电荷产生的电场中电势能的正负？在负电荷产生的电场中电势能的正负？ 在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负；在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 3．如何比较电荷在电场中A、B两点电势能的高低？ 将电荷由A点移到B点，根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能；反之，电场力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。 二、电势 1. 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＝ （3）标矢性：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高（低）。 （4）相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点选取的不同而不同。 （5）电场线法判断电势高低：沿着电场线方向电势逐渐降低。 2. 等势面 （1）定义：电场中电势相同的各点构成的面。 （2）特点 ①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直； ②在等势面上移动电荷时电场力不做功； ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面； ④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小； ⑤任意两等势面不相交。 几种常见的典型电场的等势面比较 电场 等势面（实线）图样 重要描述 匀强电场 垂直于电场线的一簇平面 点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷的电场 两簇对称曲面，连线的中垂线上的电势为零 等量同种正点电荷的电场 等势面为两簇对称曲面，连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高 【思维深化】 1、如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线是以＋Q所在点为圆心、 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称，则下列判断正确的是 （　　） A. b、d两点处的电势相同 B. 四个点中c点处的电势最低 C. b、d两点处的电场强度相同 D. 将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋q的电势能减小 答案ABD 2、两个带等量正电的点电荷，固定在图中的P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　） A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C. q运动到O点时的动能最大 D. q运动到O点时电势能为零 答案BC 带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 （1）判断速度方向：带电粒子轨迹的切线方向为该点处的速度方向。 （2）判断电场力（或场强）的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向。 （3）判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加。 1、如图所示，A、B两点是粒子在匀强电场中运动时经过的两个点，平行直线表示电场线，但方向未知，整个过程中只有电场力做功，已知粒子在A点的动能比B点大，则下列说法中正确的是（　　） A. 无论粒子是从A到B，还是从B到A，