第十章 静电场中的能量【考题猜想】-2023-2024学年高二物理上学期期中考点大串讲（人教版2019）

第十章 静电场中的能量 题组猜想 内容 题组一 电场能的性质的理解 题组二 电势差与电场强度的关系 题组三 电场线、等势面及运动轨迹问题 题组四 平行板电容器的动态分析 题组五 带电粒子(带电体)在电场中的运动 题组六 等效重力法 题组七 用函数思想求解极值问题 ( 题组 一 电场能的性质的理解 ) 1.电势高低的四种判断方法 (1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低。 (2)依据电场力做功：根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低。 (3)电荷的正负：取无限远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低。 (4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低。 2.电势能大小的四种判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大。 (2)电荷电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。 (3)公式法：由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式进行判断。 (4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大。 对点训练1.、、是静电场中一直线上的三个点，从点释放一个初速度为零的正电子，仅在静电力的作用下由点经点运动到点，以点为坐标原点，其电势能随位移的变化关系如图所示，则(    ) A. 该电场可能是孤立的点电荷产生的 B. 正电子在点的加速度小于在点的加速度 C. 电场中点的电势高于点的电势 D. 正电子从点到点的过程中，动能先减小后增大 2.如图表示某电场等势面的分布情况，下列说法正确的是(    ) A. 将试探电荷放在电场中的点，试探电荷受的静电力的方向沿该处曲线的切线方向 B. 在电场中的、两点放置相同试探电荷，试探电荷受到时的静电力大小相等 C. 在电场中的、两点放置相同试探电荷，试探电荷电势能的大小相等 D. 把电子从等势面移动到等势面，电子的电势能增加了 3.把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中点，要克服静电力做功，若把该电荷从无限远处移到电场中点，需克服静电力做功，取无限远处电势为零． 求点的电势 求、两点的电势差 若把的负电荷由点移到点，求静电力做的功． ( 题组二 电势差与电场强度的关系 ) 1.匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离。 (2)沿电场强度方向电势降落得最快。 (3)在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间电势差相等。 2.E＝在非匀强电场中的几点妙用 (1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系：当电势差U一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即电场强度越大，等差等势面越密。 (2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系：如距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大；E越小，U越小。 3.解题思路 对点训练1.一个电子只在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位置变化的关系如图所示，其中区间是关于直线对称的曲线，区间是直线，则下列说法正确的是 A. 处电势为零 B. 段是匀强电场 C. 电子在、、处电势、、的关系为 D. 电子在段做匀变速直线运动，在段做匀速直线运动 2.真空中存在着方向平行轴的电场，轴上各点的电势随位置变化的关系如图所示。一带正电粒子从处由静止释放，已知粒子的比荷为，不计重力。则下列说法正确的是 A. 该电场为匀强电场 B. 粒子在区间内做简谐运动 C. 粒子运动过程中的最大速率为 D. 粒子沿轴正方向运动过程中，电势能先变大后变小 3.如图甲所示，在平行于纸面的匀强电场中，有一个半径为的圆形区域，圆心为．为圆弧上的一个点，从点出发沿逆时针运动，为连线旋转的角度，点电势随变化情况如图乙所示，则 (    ) A. 场强大小为 B. 电子在点时的电势能为 C. 电子在点时所受电场力指向点 D. 电子沿圆弧运动过程中电场力不做功 4.在某个电场中，轴上各点电势随坐标变化如图所示，图像关于轴左右对称，一质量、电荷量的粒子只在电场力作用下能沿轴做直线运动，下列说法中正确的是(    ) A. 轴上和两点电场强度和电势都相同 B. 粒子运动过程中，经过和两点时速度一定相同 C. 粒子运动过程中，经过点的加速度大小等于点加速度大小 D. 若粒子在点由静止释放，则粒子到达点时刻加速度为零，速度达到最大 5.如图所示，实线为某匀强电场中三个等势面，相邻两个等势面间的电势差相等。图中等势面上的点、、，两点连线的长度是，连线与等势面夹角，现把一带电量为的试探电荷从移至，电场力做功为，求； 、两点间的电势差； 该匀强电场的场强大小与方向