知识点62：等势面（线）的理解及应用 拔尖版-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点62：等势面（线）的理解及应用 考点一：点电荷等势面（线）的理解及应用 【知识思维方法技巧】 （1）几种常见等势面的比较 电场 等势面(虚线)图样 特点 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 两电荷连线的中垂面为等势面 等量同种正点电荷的电场 在电荷连线上，中点电势最低；在中垂线上，中点电势最高 （2）等势面（线）的理解及应用： ①等势面一定与电场线垂直 ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线方向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。 题型一：一个点电荷的等势线模型 【典例1拔尖题】(多选)如图所示，四分之一圆弧AB是点电荷电场中的一条等势线，圆弧的圆心在O点，C是A、B连线的中点，D是O、A连线的中点。在D点由静止释放一个带负电的试探电荷，仅在电场力作用下试探电荷沿DA加速运动，则下列说法正确的是(　　) A．A、B、C、D四点中，D点场强最大 B．A、B、C、D四点中，D点电势最高 C．一个带正电的点电荷从A点沿ACB移动到B的过程中，电势能先增大后减小 D．一个带负电的点电荷从B点沿BCD移动到D的过程中，电场力一直做负功 题型二：两个点电荷的等势线模型 【典例2拔尖题】两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则(　 　) A．a处为正电荷，qa<qb B．a处为正电荷，qa>qb C．a处为负电荷，qa<qb D．a处为负电荷，qa>qb 考点二：带电体等势面（线）的理解及应用 题型一：某电场的等势面模型 【典例1拔尖题】如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，a、a′、b、b′、c、c′为分布在等势面上的点。一带电粒子从a点运动到c点的过程中电场力做功为Wac，从a′点运动到c′点的过程中电场力做功为Wa′c′。下列说法正确的是(　　) A.c点的电场方向一定指向b点 B.a′点电势一定比c′点电势高 C.带电粒子从c点运动到c′点，电场力做功为0 D.|Wac|<|Wa′c′| 题型二：金属体的等势线模型 【典例2拔尖题】(多选)图中虚线表示“∧”形带电导体下方电场的电场线或等势面分布示意图，其中c、d是同一条虚线上的两点，b是另一条虚线上的一点，a是导体尖角下方的一点．下列说法正确的是(　　) A．虚线表示等势面 B．b点的电场强度小于c点的电场强度 C．电子在a点的电势能大于在c点的电势能 D．电荷从c点运动到d点，静电力做正功 【典例2拔尖题对应练习】某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是(　　) A．实线表示电场线 B．离d点最近的导体表面电荷密度最大 C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零 题型三：匀强电场及组合场的等势线模型 【典例3拔尖题】（多选）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10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是(　 　) A．平面c上的电势为零 B．该电子可能到达不了平面f C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 知识点62：等势面（线）的理解及应用 考点一：点电荷等势面（线）的理解及应用 【知识思维方法技巧】 （1）几种常见等势面的比较 电场 等势面(虚线)图样 特点 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 两电荷连线的中垂面为等势面 等量同种正点电荷的电场 在电荷连线上，中点电势最低；在中垂线上，中点电势最高 （2）等势面（线）的理解及应用： ①等势面一定与电场线垂直 ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线方向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。 题型一：一个点电荷的等势线模型 【典例1拔尖题】(多选)如图所示，四分之一圆弧AB是点电荷电场中的一条等势线，圆弧的圆心在O点，C是A、B连线的中点，D是O、A连线的中点。在D点由静止释放一个带负电的试探电荷，仅在电场力作用下试探电荷沿DA加速运动，则下列说法正确的是(　　) A．A、B、C、D四点中，D点场强最大 B．A、B