第十章 2 电势差(学案)-【成才之路】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步学习指导（人教版）

物理（必修·第三册 RJ） 电荷在 G点的场强与在 H点的场强等大反向,则 H 点的合场 强为 E = E合 - E1 = 3kQ 4a2 ,方向沿 y 轴负向;故选 B。 4. D　 该电场可等效为分 别在 z 轴 h 处与 - h 处 的等量异种电荷产生的 电场,如图所示,则在 z = h2 处的场强大小 E = k q h 2( ) 2 + k q 3h 2( ) 2 = k 40q 9h2 。 故 D 正确,A、B、C 错误。 第十章　 静电场中的能量 1. 电势能和电势 课前预习反馈 　 　 知识点 1:1. 起始位置　 终止位置　 无关　 2. qE·l　 沿电 场方向 知识点 2:1. 电场　 2. 减少量　 EpA - EpB 　 减少　 增加 3. 零势能位置　 　 4. 0　 无限远处　 大地　 5. 电荷　 电场 知识点 3:1. 电荷量　 2. Ep q 　 3. 伏特　 4. ①无限远处 ②正负　 5. 逐渐降低 判一判 　 　 (1) × 　 (2) × 　 (3) × 　 (4)√　 (5) × 　 (6)√　 (7) × 选一选 　 　 A　 电场线越密,电场强度越大,所以 Ea > Eb,由题图所示 电场线分布特点,结合沿电场线方向电势降低,可知 a 点的电势 高于 b 点的电势,即 φa > φb,A 正确。 想一想 　 　 (1)物体在重力场中具有的重力势能与物体的重力、物体 在重力场中的位置有关。 　 　 (2)电荷在电场中具有的电势能与电荷量的大小、正负、电 荷在电场中的位置有关。 课内互动探究 探究一 　 　 情境导入:提示:电场力做正功(或负功)时,其电势能减小 (或增大)。 典例 1:B　 电场是由 M 和 N 处两个点电荷的电场叠加而 成的。 电场力做功与路径无关,与初末位置有关。 正电荷从 B 点到 C 点,N 处的点电荷对其不做功,M 处点电荷对其做正功, 所以合电场力做正功,电势能减少,选项 A 错,B 对;A 点和 B 点 关于两个等量正点电荷对称分布,所以正电荷从 A 点移动到 B 点,电场力不做功,电势能不变,选项 D 错;由于正电荷从 A 移 动到 B 电场力不做功,从 B 到 C 电场力做正功,所以从 A 到 C 电场力做正功,选项 C 错。 对点训练 1:D　 根据动能定理可得:WG + W电 + Wf = ΔEk, 代入数据即可求得 W电 = - 4 J,即金属块克服电场力做功 4 J, 金属块的电势能增加 4 J,电场力做负功,金属块受到的电场力 向右,金属块带正电,故 A、B、C 错误;在该过程中金属块动能增 加12 J,重力势能减少 24 J,因此金属块的机械能减少 12 J,故 D 正确。 探究二 情境导入:提示:电势逐渐降低;不一定。 典例 2:(1)1. 2 × 10 - 4 J　 1. 2 × 104 V　 (2)1. 2 × 104 V 解析:(1)静电力做负功,电势能增加,无限远处的电势为 0,电荷在无限远处的电势能也为 0,电势能的变化量等于静电 力所做的功的负值,即 W = Ep∞ - EpA = 0 - EpA, 所以 EpA = - W = 1. 2 × 10 - 4 J,φA = EpA q = 1. 2 × 10 - 4 1. 0 × 10 - 8 V = 1. 2 × 104 V。 (2)A 点的电势是由电场本身决定的,跟 A 点是不是有电荷 存在无关,所以 q 在移入电场前,A 点的电势仍为 1. 2 × 104 V。 对点训练 2:B　 沿着电场线电势降低,所以电势 φA > φB, 电场线越密的地方电场强度越大,所以场强 EA < EB,选项 A 错 误,选项 B 正确;正电荷从 A 点移到 B 点,电场力对正电荷的作 用力方向向右,做正功,选项 C 错误;根据 Ep = qφ 知,A 点的电 势高,则负电荷在 A 点的电势能小,选项 D 错误。 综上本题 选 B。 典例 3:CD　 假设一个正点电荷从 y 轴正半轴沿着 y 轴向 原点 O 运动,到达 O 点前,电场力做负功,电势能增加,电势增 大,O 点电势最高,A、B 项错误;两电荷在 O 点产生的场强等大 反向,O 点场强等于零,C 项正确;沿电场线方向电势降低 AO 间 电场线方向由 A→O,故将正电荷从 - x0 2 ,0( )处移到原点 O,正 电荷的电势能减小,D 项正确。 对点训练 3:ABD　 根据对称性看出,B、C 两点场强大小相 同,这两点场强的方向均由 B→C,方向相同,根据 F = qE,同一 电荷在 B、C 两点受到的电场力相同,根据牛顿第二定律,加速 度相同,A 正确;根据对称性看出,A、D 两点场强大小相同,由题 图甲看出,A、D 两点