2023届高考物理一轮复习学案：7.2电场能的性质

§7.2电场能的性质（导学提纲） 班级： 姓名： 【学习目标】 1.电势高低及电势能大小的判断（完成题1、2） 2.知道电势差与电场强度的关系（完成题3） 3.电场线、等势面(线)与粒子运动轨迹之间的关系（完成题4、5） 4.知道电场力中的功能关系（完成题6、7、8、9）。 【使用说明】 1.阅读教材P15-17，写出电势能的概念、静电力做功的特点和静电力做功与电势能变化的关系式。 2.阅读教材P17-18，写出电势的定义式以及在电场中电势变化的规律。 3.完成教材P18-19题，写出等势面、等差等势面的概念、在电场中等势面变化的规律以及等势面与电场强度的关系。 4.阅读教材P20-23，写出电势差的概念、电势差与电势的关系、电势差与电场力做功的关系式、电势差与电场强度的关系式。 5.做教材P21例题，写出在非匀强电场中电场力做功的方法。 【知识构建】按使用说明完成概念： 公式： 图像： 【探究问题一】电势高低及电势能大小的判断 题1.如图 ，A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中 B 为中点），C为连线中垂线上的一点。C A B (1)B点场强是多少？ (2)比较A、B 、C三点电势的高低？ (3)电荷量为q的负点电荷从A运动到B再到C的过程中，电场力做功情况及电势能的变化情况？ 题2.如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，从P运动到Q，轨迹与等势线A、C的交点为P、Q，带电粒子只受电场力的作用。 (1)画出电场线分布图。 (2)画出粒子在P、Q两点受到的电场力的方向，并判断粒子的电性。 (3)在该过程中电场力做正功还是负功，电势能如何变化？ 　 【探究问题二】电势差与电场强度的关系 题3.某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线的中点c处的电势应为 (1)画出电场大致分布 (2)比较ac与cb间场强的大小 (3)比较Uac与Ucb大小 (4)判断c点电势大于、小于、还是等于25 V 【探究问题三】电场线、等势面(线)与粒子运动轨迹的综合问题 题4.如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN. （1）大致标出粒子所受电场力的方向。 （2）标出场强的方向，比较φM、φN的大小。 （3）粒子从M运动到N的过程中，比较aM、aN的大小。 （4）粒子从M运动到N的过程中，电场力做正功还是负功，比较vM、vN的大小。 （5）粒子从M运动到N的过程中，比较EpM、EpN的大小。 （6）粒子如果是从N运动到M，试回答以上问题。 题5.如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。（不计重力） (1)画出固定于O点的点电荷的电场分布。 (2)标出带电粒子M和N在a、b、c、d、e各点所受的电场力。 (3)判断粒子M、N的电性。 (4)判断粒子M从a点运动到在b点电场力做功的情况和电势能的变化情况。 (5)判断粒子N从e点运动到在d点电场力做功的情况和电势能的变化情况。 【探究问题四】电场力中的功能关系 题6.如图在匀强电场中，将电荷量为－6×10-6 C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了－2.4×10-5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5 J 的功。已知电场的方向与△ABC 所在的平面平行。 （1）求A、B 两点间的电势差UAB和 B、C 两点间的电势差UBC。 （2）如果规定B点的电势为0，求A点、C点的电势ΦA、ΦB （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 题7.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。 (1)求a、d 间的电势差及零电势面位置。 (2)求该电子经过平面d时动能。 (3)求该电子经过平面d时的电势能。 (4)判断该电子最远能否到达f。 【链接高考】 题8.(2019·全国卷Ⅲ)如图，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则(　　) A．a点和b点的电势相等 B．a点和b点的电场强度大小相等 C．a点和b点的电场强度方向相同 D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加 题9.(多选)(2020·全国卷Ⅲ)如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电