高考物理一轮复习 热点题型 专题21 电场能的性质（原卷版）.docxVIP

专题21电场能的性质

目录

TOC\o1-3\h\u题型一电场性质的综合应用 1

类型1利用点电荷考电场的性质 2

类型2利用电偶极子考电场的性质 5

题型二电势差与电场强度的关系 9

题型三电场线、等势面及运动轨迹问题 18

题型五电场中功能关系的综合问题 23

题型六电场中的图像问题 30

类型1v－t、v－x图像 30

类型2φ－x图像 34

类型3E－x图像 39

类型4Ep－x图像、Ek－x图像 43

题型一电场性质的综合应用

【核心归纳】1．静电力做功的特点

静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．

2．电势能

(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．

(2)说明：电势能具有相对性，通常把无限远处或大地表面的电势能规定为零．

3．电势

(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比．

(2)定义式：φ＝eq\f(Ep,q).

(3)标矢性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．

(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同．

4．静电力做功与电势能变化的关系

(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB.静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少．

(2)电势能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功．

【方法技巧】

1．求静电力做功的四种方法

2．判断电势能变化的两种方法

(1)根据静电力做功：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，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．电势高低的四种判断方法

(1)电场线法：沿电场线方向电势逐渐降低．

(2)电势差与电势的关系：根据UAB＝eq\f(WAB,q)，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低．

(3)Ep与φ的关系：由φ＝eq\f(Ep,q)知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．

(4)场源电荷的正负：取离场源电荷无限远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．空间中有多个点电荷时，某点的电势可以代数求和．

类型1利用点电荷考电场的性质

【例1】如图所示，一个带负电的点电荷固定在O点，实线为几条对称分布的电场线，虚线为以电场线上的点为圆心的一个圆，a、b、c、d、e、f、g、h为圆与电场线的交点，下列说法正确的是（??）

A．b、h两点的电场强度相同

B．a点电势比e点电势高

C．d、b两点之间的电势差大于e、b两点之间的电势差

D．将电子沿圆周由h运动到d与由h运动到f，电场力做功相等

【例2】如图，a、b是正点电荷电场中的一条电场线上的二点，二点的电势和电场强度分别为、和Ea、Eb，则他们的大小关系是（）

A．， B．，

C．， D．，

【例3】．如图，是锐角三角形最大的内角，一正点电荷固定在P点。下列说法正确的是（）

A．沿边，从M点到N点，电场强度逐渐减小

B．沿边，从M点到N点，电势先减小后增大

C．将负检验电荷从M点移动到N点，电势能先减小后增大

D．将正检验电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负

【例4】．如图所示，在正点电荷Q形成的电场中有A、B、C、D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点的电场强度大小分别用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝EC，B、C两点的电场强度方向相同，点电荷Q在A、B、C三点构成的平面内。则以下错误的是（）

A．点电荷位于AC的垂直平分线与BC的反向延长线的的交点上

B．D点电势高于A点电势

C．将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力先做正功再做负功

D．B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA＝UBC

类型2利用电偶极子考电场的性质

【例1】如图所示，边长均为a的两个正四面体和，其中面完全重合，O点为面中心，两带电荷量均为的点电荷分别置于A、B两顶点，则（????）

??

A．b、c、d三点的电场强度相同

B．b、c、d三点的电势相等

C．将一正试探电荷从b点沿直线移动到O点，其所受电场力逐渐增大

D．将一正试探电荷从b点沿直线移到d点，电场力不做功

【例2】．如图所示，两等量同种点电荷固定在菱形的两个顶点A、C上。E、F是该菱形对角线与其内切圆的交点，O点为内切圆的圆心，a、b、c、d四点为