2024届高考物理一轮复习导学案：电场能的性质

绵阳中学高2024物理期末复习资料 班级： 姓名： 复习讲义二　电场能的性质 【要点填空】 一、电场力做功与电势能 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与 无关，只与 有关． (2)计算方法 ①W＝ ，只适用于匀强电场，其中d为沿 的距离． ②WAB＝ ，适用于任何电场． 2．电势能 (1)定义：电荷在 中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到 位置时静电力所做的功． (2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于 ，即WAB＝ 二、电势和等势面 1．电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的 与它的 的比值． (2)定义式：φ＝ . (3)矢标性：电势是 ，有正负之分，其正(负)表示该点电势比 高(低)． (4)相对性：电势具有 ，同一点的电势因选取 的不同而不同． 2．等势面 (1)定义：电场中 的各点组成的面． (2)四个特点 ①等势面一定与 垂直． ②在 上移动电荷时电场力不做功． ③电场线方向总是从 的等势面指向 的等势面． ④等差等势面越密的地方电场强度 ，反之 ． 3．几种常见的典型电场的电场线及其等势面（导学案23页） 三、电势差　匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．电势差 (1)定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时， 与移动的电荷的 的比值． (2)定义式：UAB＝ . (3)电势差与电势的关系：UAB＝ . (4)影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB= ，与零电势点的选取 ． 2．匀强电场中电势差与电场强度的关系 电势差与场强的关系式：U＝ ，其中d为电场中A、B两点间 的距离． 【典型例题】 一、电势高低及电势能大小的比较 例1、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　) A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 练1、真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5，且1、2和5、4分别关于3对称．以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a、b、c、d、e，则下列说法中正确的是(　　) A．电场强度Ea>Ec B．电势φb>φd C．将一正电荷由a点移到d点，电场力做正功 D．将一负电荷由b点移到e点，电势能增大 二、电场强度和电势差之间的关系 例2、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为(　　) A．200 V/m　　B．200 V/m C．100 V/m D．100 V/m 练2、如图所示，在匀强电场中，有边长为2 m的等边三角形ABC，其中O点为该三角形的中心，各点的电势分别为φA＝2 V，φB＝4 V，φC＝6 V．求： (1)O点的电势为多少？(2)该匀强电场的电场强度是多少？ 三、根据运动轨迹、电场线、等势面进行相关问题的判定 例3、一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是(　　) A．a点的电势比b点低 B．电子在a点的加速度方向向右 C．电子从a点到b点动能减小 D．电子从a点到b点电势能减小 练3、如图，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为θ，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0方向沿x正方向初速度射入电场，最后打在y轴上的M点．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则(　　) A．O点电势高于M点电势 B．运动过程中电子在M点电势能最大 C．运动过程中，电子电势能先减少后增加 D．电场对电子