2021高考物理一轮复习 第七章 静电场 第2节 电场能的性质课件 鲁科版.ppt

第2节电场能的性质知识梳理2.电势能(1)定义:电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点的过程中场力所做的功.(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.(3)电势能的相对性:电势能是的,通常把电荷离场源电荷处的电势能规定为零,或把电荷在表面的电势能规定为零.二、电势与等势面1.电势(1)定义与定义式:电荷在电场中某点的跟的比值,若用Ep表示电荷q在电场中某点A的电势能,A表示该点的电势,则A=.(2)矢标性:电势是,有正负之分,其正(负)表示该点电势比高(低).(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取的不同而不同.(4)电场中电场强度为零的位置电势为零;电场强度相同的区域电势相同.自主探究根据电场线来判断电场中的两点电势的高低.(1)M,N是同一条电场线上的两点,哪点电势高?(2)M,P是同一电场中不在同一条电场线上的两点,哪点电势高?答案:(1)使正试探电荷沿着电场线由M点移向N点,电场力做正功,它的电势能逐渐减小,电势逐渐降低,所以M点电势比N点电势高.(2)使正试探电荷由M点移向P点,电场力做正功,它的电势能减小,电势降低,所以M点电势比P点电势高.2.等势面(1)定义:电场中相等的点构成的面.(2)特点①等势面一定与电场线.②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从的等势面指向的等势面.④等差等势面越密的地方越大,反之越小.三、电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1.电势差(2)电势差与电场力做功的关系:WAB=qUAB.(3)电势差是标量,但有正、负之分,正负表示两点电势的高低,如UAB为正(负),表示A点电势高于(低于)B点电势.(4)影响因素:电势差UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB,与零电势点的选取.2.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式:E=,其中d为电场中两点间的距离.(2)公式只适用于.(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向.小题检测3.如图所示,回答以下问题.(1)A,B哪点的电势比较高?负电荷在哪点的电势能比较大?(2)负电荷由B移动到A时,静电力做正功还是负功?(3)A,B两点的电势差UAB是正的还是负的?UBA呢?考点研析·感悟提升依据场源电荷的正负2.电势能大小的判断AD题组训练1.(2019·北京通州区摸底)如图所示,a,b两点在两个固定等量正点电荷的连线上,与连线中点的距离相等,c,d两点在连线的中垂线上.下列说法正确的是()A.a,b两点的电场强度相同B.c点的电场强度一定大于d点的电场强度C.c,d两点的电势相同D.a点的电势大于c点的电势2.(2019·山东济南月考)(多选)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A,B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称,下列说法正确的是()A.A点电势低于B点电势B.A点电场强度小于C点电场强度C.烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D.烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能考点二电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹问题1.几种典型电场的等势面2.电场线不一定是带电粒子在电场中的运动轨迹只有同时满足以下三个条件,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合:(1)电场线是直线;(2)带电粒子的初速度为零或者初速度的方向与电场线在同一条直线上;(3)带电粒子只受电场力或受其他力,但其他力的合力方向与电场线平行.[例2](2019·山东青岛期末)(多选)如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1,2,3,已知MN=NQ,a,b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,则()A.a一定带正电,b一定带负电B.a加速度减小,b加速度增大C.MN两点电势差|UMN|大于NQ两点电势差|UNQ|D.a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小方法技巧带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧(1)判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向.(2)判断电场力(或电场强度)的方向:仅受电场力作用时,带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧,再根据粒子的正负判断电场强度的方向.(3)判断电场力做功的正负及电势能的增减:若电场力与速度方向成锐角,则电场力做正功,电势能减少;若电场力与速度方向成钝角,则电场力做负功,电势能增加.D2.(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,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是()A.带正电B.速度先变大后