专题(20)电场能的性质(解析版).docxVIP

2021年(新高考)物理一轮复习考点强化全突破 专题(20)电场能的性质(解析版) 一、电场力做功与电势能 .电场力做功 ⑴特点：电场力做功和路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关. ⑵计算方法： -W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体沿电场线方向的位移. 二W.iB=，适用习.,任何形式的电场. .电势能 (1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功. (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的减少量，WGErlEpb. (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无恐远处的电势能规定为零，或把电荷在 地球表面的电势能规定为零. 【自测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】A 二、电势与等势面 .电势 (1)定义式：9= (2)标矢性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(低). (3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点选取的不同而不同. .等势面的特点 (1)等势而一定与电场线垂直,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. ⑶电场线总是从电势高的等势而指向电势低的等势而. 【自测2】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而可能相交 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而移至电势较低的等势而，电场力做正功 【答案】B 【解析】在静电场中，两个电势不同的等势而不会相交，选项A错误：电场线与等势而一定相互垂直，选 项B正确：同一等势而上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误：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，电场力做负功，选项D错误. 三、电势差 .定义式 .电势差与电势的关系 .影响因素 电势差U空由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功咫结无关，与电势零点的选取无关. .匀强电场中电势差与电场强度的关系 电势差与场强的关系式：U=Ed,其中d为电场中两点间沿电场线方向的距离. 【自测3】(多选)关于电势差的计算公式，下列说法正确的是() A.电势差的公式匕5=等说明两点间的电势差U铝与电场力做功咫空成正比，与移动电荷的电荷量g成 反比 .把正电荷从M点移动到8点电场力做正功，则有 C.电势差的公式望中，U铝与移动电荷的电荷量4无关 D.电场中,4、5两点间的电势差匕区等于把正电荷q从,4点移动到3点时电场力所做的功 【答案】BC 命题热点一电势能和电势电势差 .电势能增、减的判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小：电场力做负功，电势能增加. (2)公式法：由耳=处将外°的大小、正负号一起代入公式. ⑶能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小； 动能减小，电势能增大. .电势高低常用的两种判断方法 (1)依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低. (2)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低. 【例11等量异种电荷的电场线如图1所示，下列表述正确的是() 图1 a点的电势低于b点的电势 a点的场强大于b点的场强，方向相同 C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功 D.负电荷在a点的电势能大于在6点的电势能 【答案】C 【解析】沿电场线方向电势降低，。点的电势高于6点的电势，A错误；电场线的疏密表示电场强弱，故。 点场强大于6点场强，且方向不同，B错误：负电荷的受力方向与场强方向相反，所以将一负电荷从。点 移到b点电场力做负功，电势能增大，负电荷在。点的电势能小于在6点的电势能.C正确，D错误. 【变式11如图2为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上的两点.下 列判断正确的是（） 图2 A.河、N、P三点中N点的场强最大 B. M、N、尸三点中N点的电势最高 C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点 【答案】A 【解析】同一电场中，电场线的疏密反映了电场的强弱，所以N点场强最大，选项A正确.顺着电场线的 方向，电势降低，M点的电势最高，选项B错误.根据耳=处，可知，负电荷在M点的电势能 小于在N点的电势能，选项C错误.正电荷从M点自由释放，电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹 并不沿电场线，选项D错误. TOC \o 1-5 \h \z 【变