2021届高考物理一轮复习 第七章 静电场 第2讲 电场的能的性质课件 沪科版.ppt

第2讲电场的能的性质知识排查知识点一电场力做功电势能1.电场力做功2.电势能知识点二电势等势面1.电势2.等势面知识点三电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，_____________与移动电荷的_______的比值。知识点四处于静电平衡状态的导体的特点(1)导体内部的场强___________；(2)导体是一个等势体，导体表面是等势面；(3)导体表面处的场强方向与导体表面_____；(4)导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上；(5)在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷。小题速练1.思考判断2.如图1所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开()解析由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，A、B的电势相等，选项A、B错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误。答案C3.(2019·北京卷，17)如图2所示，a、b两点位于以负点电荷－Q(Q＞0)为球心的球面上，c点在球面外，则()答案D电场力做功、电势和电势能2.判断电势能变化的几种方法(1)根据电场力做功：电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加。(2)根据Ep＝φq：正电荷在电势越高处电势能越大；负电荷在电势越高处电势能越小。3.判断电势高低的几种方法(1)根据电场线：沿电场线的方向电势降低。1.[人教版选修3－1·P22·T3]如图1.5－2，回答以下问题：解析(1)因为沿电场线方向电势降低，所以B点的电势比A的高。又因为负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在A点的电势能比B点的大。(2)负电荷由B移动到A时，随着电势降低则电势能增加，所以静电力做负功。(3)因为B点的电势比A的高，所以A、B两点的电势差UAB是负的，UBA是正的。答案(1)B点A点(2)负功(3)负的正的拓展提升解析根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点的电势能一定等于在c点的电势能，故A、B错误；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高，故C正确；由对称性知O点的电场强度为零，电荷－q从d点由静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能按增大→减小→增大→减小变化，故D错误。答案C真题闯关解析电子带负电荷，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0，所以有UMN＝UMP＞0，即φM＞φN＝φP，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，有φM＝φQ，故A错误，B正确；电子由M点到Q点过程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，电子由P点到Q点过程中，WPQ＝q(φP－φQ)＞0，故C、D错误。答案B4.(多选)(2018·全国卷Ⅰ，21)图5中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是()答案AB电场线、等势面和带电粒子轨迹问题等量异种点电荷的电场2.分析方法【典例】(2018·天津理综，3)如图6所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是()答案D电场中轨迹类问题的思维模板1.(2016·全国卷Ⅱ，15)如图7，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则()答案D2.(多选)(2019·全国卷Ⅱ，20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()解析如图所示，在两正电荷形成的电场中，一带正电的粒子在两电荷的连线上自M点由静止开始运动时，粒子有可能经过先加速再减速的过程，粒子的速度先增大后减小，A正确；粒子运动轨迹与电场线重合需具备初速度为零、电场线为直线、只受电场力三个条件，因电场中的电场线不一定是直线，所以带电粒子的运动轨迹不一定与电场线重合，B错误；带电粒子仅受电场力在电场中运动时，其动能与电势能的总量不变，Ek