2025届高考物理一轮复习课件：电势能与电场线

第二讲 电场能的性质 一.电势能和电势 问题2:如图一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放(仅在电场力作用下),将如何运动?电荷获得了什么能？ 什么能转换为动能呢? 1.静电力做功的特点 问题1:把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？ WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM| 在匀强电场中移动电荷时，静电力做功与电荷经过的路径无关,只与电荷的始末位置有关。 对于非匀强电场也适用 2.电势能 (1)电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加 思考:如何比较电势能大小？ (2).电场力做功与电势能关系 功能关系: (2)电场力做的功等于电势能减少量(电势能变化量的负值) 功能关系 公式法 标量 电荷在某点电势能 思考:电场力做功还有哪些算法？ 3.电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值 (2)电势是标量，但有正负（正负可比较大小） (3)电势具有相对性： 一般选取无穷远电势为0,实际运用常取大地电势为0 定义式: 决定式： 注意:1.某点的电势与该点场强无关,电势只与电场本身有关 2.某点电势为0，则该点E不一定为0。反之亦然 注意:若空间有多个点电荷，则某点电势可求代数和 1.如图示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ） A、电势 ，场强EA>EB B、电势 ，场强EA<EB C、将 +q从A点移到B点，电场力做正功 D、同一电荷在A、B两点时具有的电势能,一定EPA>EPB 2. ∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点．下列说法正确的是(　　) A．沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B．沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D．将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负 BC 3.四个带电荷量绝对值相等的点电荷分别固定在竖直平面内某一正方形的四个顶上，A、B、C、D四个点分别为对应的四条边的中点，现有某一带正电的试探电荷在四个电荷产生的电场中运动，下列说法正确的是(　　) A．试探电荷在D点的电势小于在A点的电势 B．试探电荷在D点的电势小于在C点的电势 C．试探电荷仅在电场力作用下从A点沿AC运动到C点,其加速度逐渐增大 D．直线BD所在的水平面一定为一等势面 AD 4.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等．一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态．过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图5所示．以下说法正确的是(　　) A．a点电势低于O点 B．b点电势低于c点 C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能 BD 5.所示为某一带正电的点电荷产生的电场中的一条电场线．A、B、C、D为该电场线上的点，相邻两点间距相等，电场线方向由A指向D.一个带正电的粒子从A点由静止释放，运动到B点时的动能为Ek，仅考虑电场力的作用，则(　　) A．从A点到D点，电势先升高后降低 B．粒子一直做匀加速运动 C．粒子在BC段电势能的减少量大于在CD段电势能的减少量 D．粒子运动到D点时动能等于3Ek 　C 一.等势面 1.内容:电场中电势相同的各点构成的面。 2.等势面特点 (1)在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功 (2)电场线跟等势面一定垂直,即跟电场强度的方向垂直 (4)电场线从高等势面垂直指向低等势面 (3)等势面不相交、不相切。 (5)等差等势面越密，电场强度越大。 (6)等势面是虚拟的，不存在 如何画等势面？ 考点二　电场线、等势面及运动轨迹问题 问题:正电粒子在电场中轨迹如图，虚线为电场线，则P点E方向及电场力方向？ 若虚线为等势线 无论什么线，先确定E方向 1.实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为φA和φB，粒子在A、B两点加速度大小分别为aA和aB，速度大小为vA和vB，电势能分别为EpA和EpB，下列判断正确的是(　　) A．vA<vB B．aA<aB C．φA<φB D．EpA>EpB C 2.所示，实线MN是某匀强电场中的一条电场线．一带正电粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿虚线ABC运动．下列说法中正确的是(　　) A．粒子在A点的加速度比在C点的加速度大 B．粒子在A点的电势能比在C点的电势能小 C．M、N两点的电势：φM>φN D．电场线的方向水平向右 B 3.如图所示的电场中，虚线a、b、c为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知 A. a、b、c三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在P点的动能比在Q点大 C. 带电质点在P点的电势能比在Q点小 D. 带电质点在P点时的加速度比在Q点小 A 4.如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是(　　) A．粒子一定带负电 B．A处场强大于C处场强 C．粒子在A处电势能大于在C处电势能 D．粒子从A到B电场力所做的功大于 从B到C电场力所做的功 B 4．(已知等势线和轨迹)(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图9中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受电场力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是(　　) A．带正电 B．速度先增大后减小 C．电势能先增大后减小 D．经过b点和d点时的速度大小相同 CD 5.将两金属球P、Q固定，让球P带上正电后，形成稳定的电场如图2所示，已知实线为电场线，虚线为等势面，其中A、B、C、D为静电场中的四点，则(　　) A.C、D两点的电场强度相同，电势相等 B.A、B两点的电势相同，电场强度不同 C.将电子从A点移至B点，电场力做负功 D.将电子从A点移至D点，电势能增大 C 6.如图，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则(　　) A.a点和b点的电势相等 B.a点和b点的电场强度大小相等 C.a点和b点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a点移到b点，电势能增加 BC $$