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 粤教版.ppt

第2讲电场的能的性质一、电势能、电势1.电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与无关，只与有关。(2)电势能①定义：电荷在中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到_________位置时电场力所做的功。②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。2.电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的与它的的比值。(2)定义式：φ＝。(3)矢标性：电势是，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比高(低)。(4)相对性：电势具有，同一点的电势因选取的不同而不同。3.等势面(1)定义：电场中的各点组成的面。(2)四个特点①等势面一定与垂直。②在上移动电荷时电场力不做功。③电场线方向总是从的等势面指向的等势面。④等差等势面越密的地方电场强度，反之。二、电势差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。2.定义式：UAB＝。3.电势差与电势的关系：UAB＝，UAB＝－UBA。电场线基础诊断1.关于静电力做功和电势能的理解，下列说法正确的是()A.静电力做功与重力做功相似，均与路径无关B.正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的C.静电力做正功，电势能一定增加D.静电力做功为零，电荷的电势能也为零答案A2.一个电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时，静电力做了5×10－6J的功，那么()A.电荷在B点将具有5×10－6J的电势能B.电荷在B点将具有5×10－6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10－6JD.电荷的电势能增加了5×10－6J解析电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时，静电力做正功，电势能减少，静电力做了多少正功，电荷的电势能就减少多少。因为不知道电荷在A点的动能和电势能，所以不能确定电荷在B点的动能和电势能，故选项C正确。答案C3.如图1所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9C的正电荷从A经B、C到达D点，整个过程中电场力对电荷做的功为()4.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()解析C、D两点在同一等势面上，电势相等，但场强方向不同，故电场强度不相同，则A项错误；A、B两点不在同一等势面上，电势不相同，场强方向相反，电场强度不同，故B项错误；由题图可知从A点移至B点电势降低，故将电子从A点移至B点，电场力做负功，则C项正确；A点、D点在同一等势面上，故将电子从A点移至D点，电场力不做功，电势能不变，故D项错误。答案C1.电势高低常用的两种判断方法(1)沿电场线方向电势逐渐降低。(2)若UAB＞0，则φA＞φB；若UAB＜0，则φA＜φB。2.电势能大小的判断方法【例1】(多选)(2019·全国Ⅲ卷，21)如图3，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()解析b点距q近，a点距－q近，则b点的电势高于a点的电势，A错误；如图所示，a、b两点的电场强度可视为E3与E4、E1与E2的合场强。其中E1∥E3，E2∥E4，且知E1＝E3，E2＝E4，故合场强Ea与Eb大小相等、方向相同，B、C正确；由于φa＜φb，负电荷从低电势移至高电势过程中，电场力做正功，电势能减少，D错误。1.(2016·全国Ⅲ卷，15)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功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，选项A错误；电场线一定与等势面垂直，选项B正确；同一等势面上的电势相同，但电场强度不一定相同，选项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，故选项D错误。答案B2.(2020·河南郑州模拟)如图4所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，等量异种点电荷分别放置在a、d两点上，下列说法正确的是()解析由题意可知，对两点电荷在b、c、e、f四点处的电场强度各自进行矢量合成，可知四点处的电场强度大小相等，方向不同，A错误；依据等量异种点电荷等势线的分布，可知b、f两点的电势为正，而c、e两点的电势为负。O点的电势为零，B错误；将一带正电的试探电荷从O点移到e点，即从高电势处移到低电势处，电势能减小，因此电场力做正功，C错误，D正确。答案D3.(多选)(2018·全国Ⅰ卷，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