第02练 电场能的性质-2022年【暑假分层作业】高二物理（人教版2019）

第02练 电场能的性质 一、电势高低的四种判断方法 ①依据电场线方向:沿电场线方向电势逐渐降低。 ②依据电场力做功:根据UAB=,将WAB、q的正负号代入,由UAB的正负判断A、B的高低。 ③依据场源电荷的正负:取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低。 ④依据电势能的高低:正电荷在电势能大处电势较高,负电荷在电势能大处电势较低。 (2)电势能大小的四种判断方法 ①做功判断法:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大。 ②电荷电势法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大。 ③公式法:由Ep=q,将q、的大小、正负号一起代入公式进行判断。 ④能量守恒法:在电场中,若只有电场力做功,电荷的动能和电势能相互转化,动能增大时,电势能减小,反之电势能增大。 二、带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 (1)判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向。 (2)判断电场力(或电场强度)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电场强度的方向。 (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。 三、（1）在匀强电场中由公式U=Ed得出的“一式二结论” （2）等分法及其应用 ①等分法:在匀强电场中,如果把某两点间的距离等分为n段,则每段两端点的电势差等于原电势差的,这种等分间距解决电势问题的方法,叫做等分法。 ②用“等分法”求匀强电场中某点的电势以及电场强度方向的一般思路 1. 下列关于电势和电势能的说法，正确的是 A. 对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大 B. 在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大 C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能 D. 在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大 【答案】D 【解析】A. 电势能与电势的关系为 ，电势能是标量，上式中电量 要带正负号，则负电荷在电势越高的位置，电势能反而越小，故 A 错误； B. 在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能不一定越大，如电势小于 ，放入的正点电荷的电荷量越大，电势能反而越小，故 B 错误； C. 如果电场中某点电势为负，则正电荷在该点的电势能小于负电荷在该点的电势能，故 C 错误； D. 根据电场力做功与电势能的关系可知，在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大，故 D 正确。    2. 下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系的说法中，正确的是 A. 任意两点之间的电势差，等于电场强度和这两点间距离的乘积 B. 在任何方向上，若两点间的距离相等，则它们之间的电势差就相等 C. 沿着电场线方向，任何相等距离上的电势减小量必定相等 D. 电势减小的方向必定是电场强度的方向 【答案】C 【解析】根据公式可知，两点间的电势差等于电场强度和这两点间在电场线方向上距离的乘积，故A错误。根据公式可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，故C正确，B错误。电势降低最快的方向才是电场强度方向，故D错误。 3. 正常情况下空气是不导电的，但如果空气中的电场很强，空气也可以被击穿，空气被击穿时会看到电火花或闪电。若观察到某次闪电的火花长约，且已知空气的击穿电场强度为，那么发生此次闪电的电势差约为  A. B. C. D. 【答案】A 【解析】发生此次闪电的电势差约为： 故 A 正确， BCD 错误。    4. 某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的、两点，过点的虚线是电场中的一条等势线，则 A. 点的电场强度小于点的电场强度 B. 点的电势低于点的电势 C. 负点电荷在点的电势能小于在点的电势能 D. 负点电荷在点的动能小于在点的动能 【答案】C 【解析】、从电场线分布可见。点电场线密，电场强，故A错误。B、顺着电场线的方向电势降低，由图可见点在高等势面，故B错误。C、负电荷从低等势面运动到高等势面，电场力做正功，电势能减少。也就是说负电荷在高等势面的电势能小，点电势高，负电荷在点的电势能少。故C正确。D、只有电场力做功时，电荷总能量不变，即电势能和运动的和不变。电势能小的地方动能大，也就是说在点的动能大。故D错误。 5. 空中一椭圆的两焦点、处固定两个等量异种电荷、，为椭圆中心，、分别是椭圆长轴和短轴，是椭圆上关于点对称的两个点，下列说法中正确的是 A. 电势差 B. 、两点场强不同， C. 、两点场强相同 D. 将一正电荷由点沿椭圆移到点，电势能不变