习题课1 电场能的性质（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（粤教版）

习题课一　电场能的性质 综合提能(一)　电势高低及电势能大小的判断 [融通知能] 1．电势高低的判断方法 判断角度 判断方法 依据电场线方向 沿电场线方向，电势越来越低(电场线的方向就是电势降低最快的方向) 场源电荷判断法 离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低 根据电场力做功判断 正电荷在电场力作用下移动时，电场力做正功，电荷由高电势处移向低电势处；正电荷克服电场力做功，电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷，情况恰好相反 根据Ep＝qφ判断 正电荷所在处的电势能越大，该点电势越高；负电荷所在处的电势能越大，该点电势越低 续表 2．电势能大小的判断方法 判断角度 判断方法 做功判断法 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增大 电荷电势法 正电荷在电势越高的地方电势能越大；负电荷在电势越低的地方电势能越大 公式法 由Ep＝qφ，将电荷的大小、正负号一起代入公式。若Ep为正值，其绝对值越大表示电势能越大；如Ep为负值，其绝对值越小，表示电势能越大 能量守恒法 若只有电场力做功，电荷的动能和电势能之和不变，电荷动能增加，电势能减少；电荷动能减少，电势能增加 场源电荷判断法 离场源正电荷越近，检验正电荷(或负电荷)的电势能越大(或越小)；离场源负电荷越近，检验正电荷(或负电荷)的电势能越小(或越大) 电场线法 顺着电场线的方向运动，检验正电荷(或负电荷)的电势能减少(或增加)；逆着电场线的方向运动，检验正电荷(或负电荷)的电势能增加(或减少) 续表 [典例]　(多选)在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷， 在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一正方形路径 abcd，如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则以下判断中正确的是 (　 ) A．由a→b，电势降低，电子的电势能减少 B．由b→c，电场对电子先做负功后做正功，总功为零 C．由c→d，电子的电势能增加 D．由d→a，电子的电势能先减少后增加，电势能总增量为零 [解析]　等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况如图所 示，由图中电场线分布可知，从a到b电势逐渐降低，电子的电势 能增加，A错误；再由等势线的分布可知，b、c在同一等势面上， 沿直线由b到c电势先降低后升高，电场对电子先做负功，后做正功，总功为零，B正确；由c到d，电场对电子做正功，电子的电势能减少，C错误；a、d在同一等势面上，由d到a，电子的电势能先减少后增加，电势能总增量为零，D正确。 [答案]　BD [针对训练] 1．下列关于电势高低及电势能增减的判断，正确的是 (　 ) A．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低 B．正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点电势一定较高 C．负电荷从A点移到B点，外力做正功，电势能一定增加 D．负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能一定减小 解析：电势能与电势的关系为Ep＝qφ，对于正电荷，在电势高处电势能也大，对于负电荷，在电势高处电势能反而小，正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，则电势一定升高，A正确；由于初速度不确定，正电荷只在电场力作用下，不一定沿着电场线方向移动，电势不一定降低，故A点电势不一定较高，B错误；负电荷从A点移到B点，外力做正功，电场力做功情况不确定，无法判断电势能的变化情况，C错误；电场力做负功，电势能一定增加，D错误。 答案：A　 2．(多选)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c各固 定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。将一个带负电的粒子 置于b点由静止自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从 b点运动到d点过程中 (　 ) A．先做匀加速运动，后做匀减速运动 B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势 C．电势能与机械能之和保持不变 D．电势能先减小，后增大 解析：a、c两点固定相同的正点电荷，则bd为等量正点电荷连线的中垂线，由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动，故A错误；等量正点电荷连线的中垂线上，其中点电势最高，带负电的粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B错误；带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d，后由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D正确；只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C正确。 答案：CD　 综合提能(二)　静电场中的三类图像 [融通知能] 1．v-t图像 根据v-t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。 2．φ-x图像 (1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大