第一章 专题 电场能的性质 讲义 -2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

二、电场能的性质 一、静电力（电场力）做功 1、（θ为电场力与位移间的夹角） （1）静电力做功与电荷的始末位置有关，与路径无关。 （2）公式适用于匀强电场，非匀强电场可用该公式进行定性分析。 【例1】如图所示，在匀强电场中有AB两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则（　　） A． B． C． D． 【例2】两带电小球，电荷量分别为＋q和－q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线顺时针转过90°，则在此转动过程中，电场力做的功为（　　） A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl 二、电势能 1、内容：一个电荷在静电场中的某一位置也具有势能，这种势能叫做电势能Ep。 （1）零电势点：一般规定无穷远处或大地处为零势能点。 （2）静电力做功与电势能变化的关系：，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大（类比于重力做功与重力势能的关系） 2、电势能大小的判断 （1）根据（q需带符号） （2）根据电场力做功正负判断。（电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大。） 【例1】（多选）在电场中（　　） A．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大 C．在等势面上移动电荷，电场力总是不做功 D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 【例2】电荷量q=－2C的电荷从电场中A点移动到零势能点，克服电场力做功8J，则电荷在A点电势能为（　　） A．－8J B．8J C．－4J D．4J 【例3】如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，在电场力和重力作用下沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是(　　) A．动能减少，重力势能增加，电势能减少 B．动能减少，重力势能增加，电势能增加 C．动能不变，重力势能增加，电势能减少 D．动能增加，重力势能增加，电势能减少 三、电势 1、内容电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，即：（q需带符号）。 （1）某点的电势在数值上等于将单位正电荷从该点移动到零势能点电场力做的功，即：。 （2）电势是标量，电势的正负号表示大小，空间中有多个点电荷时，某点的电势可以代数求和。 （3）电势的高低：沿电场线电势逐渐降低。 （4）正电荷附近电势均为正（无穷远处为零），且距离正电荷越近，电势越高；负电荷附近电势均为负（无穷远处为零），且距离负电荷越近，电势越低。 （5）电子伏特（eV）：电子伏特是电势能的一种单位，。 【例1】（多选）关于公式可知（　　） A．电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比 B．电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比 C．电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关 D．放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变 【例2】关于电势和电势能，下列说法正确的是（　　） A．在电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能大 B．在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能 C．在电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大 D．在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 【例3】电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三点，则判断正确的（　　） A．A点电势最大 B．B点电势最大 C．C点电势最大 D．电势一样大 【例4】在某静电场中把一个电荷量为+q的检验电荷从电场中A点移到无限远处时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 三、等势面 1、内容：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。 （1）等势面一定与电场线垂直（即跟场强的方向垂直）。 （2）等势面不相交、不重合。 （3）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。 （4）等势面越密，