第一章 专题提升2 电场能的性质-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）
专题提升2 电场能的性质
[素养目标]
1.加深对电场强度、电势、电势差及电势能的认识。
2.理解E-x、
-x、Ep-x等图像的意义,并会分析有关问题。
3.能利用动能定理、功能关系分析电场综合问题。
类型一 电场强度、电势、电势差、电势能
1.电场强度、电势、电势差、电势能的比较
| 电场强度 | 电势 | 电势差 | 电势能 |
定义式 | E= |
| UAB= | Ep=q |
标矢性 | 矢量,方向为放在电场中的正电荷所受电场力方向 | 标量,但有正负,正负号只表示大小 | 标量,有正负,正负号只表示A、B两点电势的相对高低 | 标量,有正负,正负号表示电势能的大小 |
续 表
| 电场强度 | 电势 | 电势差 | 电势能 |
决定 | 由电场本身决定, | 由电场本身决定,与试探电荷无关, | 由电场本身和两点间位置决定, | 由电荷量和该点电势二者决 |
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因素 | 与试探电荷无关 | 其大小与电势零点的选取有关,具有相对性 | 与试探电荷无关,与电势零点的选取无关 | 定,与零电势能位置的选取有关 |
联系 | 匀强电场中UAB=Ed(d为A、B两点沿电场方向上的距离);电势沿着电场强度方向降低最快;UAB= | |||
2.电势高低、电势能大小的判断思路
(1)由电场力做功判断。
(2)由电场线的方向判断。
[例1] 如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势面。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称。则( C )
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A.A点和B点的电势相等
B.C点和D点的电场强度相同
C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功
D.负电荷从C点移至D点,电势能增大
解析:同一等势面上各点电势相等,所以A=C,沿着电场线方向电势降低,所以C>B,即A>B,选项A错误;C点和D点电场强度的方向不同,选项B错误;由W=qUAB可知正电荷从A点移至B点,电场力做正功,选项C正确;C点和D点位于同一等势面上,电势能不变,选项D错误。
首先学会应用电场线和等势面的分布分析判断电场强度和电势,再应用公式Ep=q和WAB=qUAB分析判断电势能和电场力做的功。
[对点训练1] (多选)如图所示,边长为2a的正方形ABCD的中心在直角坐标系xOy的原点O,AD平行于x轴,电荷量为-q的点电荷固定在G点(-2a,0),电荷量为+q的点电荷固定在H点(2a,0)。电荷量为+Q的点电荷在外力作用下从A点沿AD运动到D点,再沿DC运动到C点,则( AC )
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