高考物理总复习 第九单元 静电场 第2讲 电场的能的性质教师用书（含解析）-人教版高三全册物理教案.docx

第2讲电场的能的性质1电势能、电势(1)静电力做功①特点:静电力做功与路径无关只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。②计算方法W=qEd只适用于匀强电场其中d为带电体在沿电场方向的位移。WAB=qUAB适用于任何电场。(2)电势能①电场力做功的特点:电场力做功与路径无关只与初、末位置有关。②电势能a.定义:电荷在电场中具有的势能在数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。b.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。(3)电势①定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值。②定义式:φ=Epq。③矢标性:电势是标量有正、负之分正(负)表示该点电势比零电势高(低)。④相对性:电势具有相对性同一点的电势因选取的零电势点的不同而不同。(4)等势面①定义:由电场中电势相等的各点组成的面。②四个特点a.等势面一定与电场线垂直。b.在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。c.电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。d.等差等势面越密的地方电场强度越大反之越小。1.1(2018河北刑台五校联考)在静电场中将电子从A点移到B点电场力做了正功则()。A.电场强度的方向一定是由A点指向B点B.电场强度的方向一定是由B点指向A点C.电子在A点的电势能一定比在B点的高D.A点的电势一定比B点的高【答案】C1.2(2018山东日照高三模拟)(多选)下列关于电势高低的判断正确的是()。A.负电荷从A移到B时外力做正功A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时电势能增加A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时电势能增加A点的电势一定较低D.正电荷只在电场力作用下从静止开始由A移到BA点的电势一定较高【答案】CD1.3(2018湖北黄冈五校联考)(多选)某电场的电场线分布如图所示以下说法正确的是()。A.a点电势高于b点电势B.c点电场强度大于b点电场强度C.若将一检验电荷+q由a点移至b点它的电势能增大D.若在d点再固定一点电荷-Q将一检验电荷+q由a移至b的过程中电势能减小【答案】AD2电势差(1)定义:电荷在电场中由一点A移到另一点B时电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。(2)定义式:UAB=WABq。(3)电势差与电势的关系:UAB=φA-φBUAB=-UBA。2.1(2018广东汕头10月考试)如图所示仅在静电力作用下一带电粒子沿图中虚线从A运动到B则()。A.静电力做正功B.动能增加C.粒子带正电D.加速度增大【答案】D3匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。即U=Ed也可以写作E=Ud。(2)公式U=Ed的适用范围:匀强电场。3.1(2018湖北荆州四校联考)(多选)如图所示A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是()。A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B.匀强电场的电场强度大小为10V/mC.匀强电场的电场强度方向为由C指向AD.将一个电子由E点移到D点电子的电势能将减少1.6×10-19J【答案】ACD题型一电势差与电场强度关系的应用在匀强电场中由公式U=Ed得出的“一式二结论”:(1)“一式”E=Ud=W电qd其中d是沿电场线方向上的距离。(2)“二结论”结论1匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC=φA+φB2如图甲所示。结论2匀强电场中若两线段AB∥CD且AB=CD则UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD)如图乙所示。【例1】(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面平面内a、b、c三点的位置如图甲所示三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是()。甲A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为1VC.电子在a点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点电场力做功为9eV【解析】由题意可得φa=10Vφb=17Vφc=26V则可知ab与Oc交点电势满足φa+φb2=φO+φc2故φO=φa+φb-φc=1VB项正确;电子从a移动到b电场力做功W=Uab(-e)=7eV电场力做正功电势能减小故电子在a点的电势能比在b点的高7eVC项错误;电子从b点移动到c点电场力做功W'=-eUbc=9eV故D项正确;如图乙所示过b点作bd垂直于Oc由几何关系有xcd=6×35cm=185cmφc-φOxcO=φc-φdxcd则d点的电势φd=17V可得bd为等势线电场线沿cO方向E=UcOxcO=2510V/cm