高考物理大一轮复习 专题六 电场 第2讲 电势能 电势 电势差课件-人教版高三全册物理课件.ppt

第2讲一、电场力做功与电势能1．电场力做功(1)特点：电场力做功与电荷移动的________无关只取决于初、末位置的________和被移动电荷的________．(2)电场力做功的表达式：WAB＝(φA－φB)·q＝UAB·q.2．电势能【基础检测】1．(多选2016年浙江宁波期中)如图6-2-1所示虚线表示某电场中的三个等势面相邻等势面间的电势差相等．一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场运动轨迹与三个等二、电势、电势差、等势面1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比2．电势差(1)定义：电场中两点间电势的差值称为这两点的电势差．(2)表达式：UAB＝____________＝____________.(3)影响因素：电势差UAB与电场力做功WAB无关与电场所带电量q无关它由电场本身的性质决定与初、末位置有关与零电势点的选取无关．(4)与场强的关系：U＝Ed.(适用条件：匀强电场其中d为沿电场线方向的距离)3．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．(2)特点①等势面一定与电场线垂直即跟场强的方向垂直．②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．④在空间中两等势面不相交．⑤等差等势面越密的地方电场强度________越疏的地方(3)几种常见的典型电场等势面的对比分析（续表）【基础检测】2．(2016年新课标Ⅲ卷)关于静电场的等势面下列说法解析：若两个不同的等势面相交则在交点处存在两个不同电势数值与事实不符A错误；电场线一定与等势面垂直B正确；同一等势面上的电势相同但电场强度不一定相同C错误；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面电场力做负功故D错误．考点1（续表）2.电势能大小的判断【考题题组】1．(多选)如图6-2-2所示有一对等量异种电荷分别位于空间中的a点和f点以a点和f点为顶点作一正立方体．现在各顶点间移动一试探电荷关于试探电荷受电场力和具有的电考点22．电场力做功的计算方法4．解答思路5．运动情况反映受力情况(1)物体保持静止：F合＝0.(2)做直线运动．【考题题组】2．(多选2017年泰安一模)如图6-2-3所示竖直向上的匀强电场中一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上上端连接一带正电小球小球静止时位于N点弹簧恰好处于原长状态．保持小球的带电量不变现将小球提高到M点由静止释放．图6-2-3解析：由于有电场力做功故小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的故A错误；由题意小球受到的电场力与重力大小相等在小球从M运动到N过程中重力做多少正功重力势能就减少多少电场力做多少负功电势能就增加多少又两力做功一样多可知B正确；由动能定理可知弹力对小球做的功等于小球动能的增加量又弹力的功等于弹性势能的减少量故C正确；显然电场力和重力做功的代数和为零故D错误．答案：BC3．(2015年新课标Ⅱ卷)如图6-2-4所示一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A、B两点间的电势差．解：设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变即4．如图6-2-5所示一根长为L＝1.5m的光滑绝缘细直杆MN竖直固定在电场强度大小为E＝1.0×105N/C、与水平方向成θ＝30°角的斜向上的匀强电场中杆的下端M固定一个带电小球A带电荷量为Q＝＋4.5×10－6C；另一带电小球B穿(1)求小球B开始运动时的加速度a.审题突破：(1)试画出小球B运动前的受力示意图如图6-2-6所示．(2)试描述B球的运动情景．提示：B球释放后先向下加速运动然后向下减速运动速度最大时所受合力为零加速度为甲A解析：匀强电场中将任一线段等分则电势差等分．把AB等分为三段AB间电压为3V则每等分电压为1VH点电势为4VF点电势为3V将FC相连则FC为等势线电场线垂直于FC从高电势指向低电势C正确；把AC相连分为两份AC电压为2V则G点电势为4VGH为等势线电场线垂直于GH从高电势指向低电势B正确．图6-2-8AC方法大多数复合场都是重力场与匀强电场的叠加场在这样物理情境的场中遇到摆的问题时采用等效法处理．即首先确定出等效重力场的平衡位置(切向合力为零的位置)其次求出等效重力和等效重力加速度．例1：如图6-2-9所示一条长为L的细线上端固定在O点下端