2022届高三物理备考专题复习电场能的性质

2022届高三物理备考专题复习：电场的能的性质Ⅰ电势能和电势和电势差一、电势能（ε标量焦耳J）——电场力、相对地点1、电荷在电场中受到电场力，所拥有的与电荷的地点相关的能量，称电势能或电能。2、电势能的相对性――选择零势能面，一般选择大地或无穷远为零势能面。（等效）3、电场力做功与电势能改变的关系——方法与重力势能相对照①不论电荷的正负，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，做功和电势能的变化量在数值上是相等的ABA到B，正功，εa＞εbA到B，负功，εa＜εbAB②静电场中，电场力做功与路径无关，电势能的改变量与路径无关电势能1J/C＝1V/m二、电势＝电量q1、地位：u（或φ）与力学中的高度相当（标量）2、相对性：选用大地或无穷远处为零电势点3、沿电场线方向，电势降低（与电性无关）BAε＝10Jε＝6J2C∞ε＝0φ＝5Vφ＝3Vφ＝04、电势由电场本身性质决定5、电势是描绘电场中能量性质的物理量6、意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所拥有的电势能。练习：1、沿电场线方向移动正电荷，电势能减小沿电场线方向移动负电荷，电势能增加正电荷的电场中，电势为正，负电荷的电场中，电势为负2、正电荷的电场中，正的查验电荷电势能为正，负的查验电荷电势能为负负电荷的电场中，正的查验电荷电势能为负，负的查验电荷电势能为正3、只在电场力的作用下，正电荷顺着电场线运动，由高电势向低电势只在电场力的作用下，负电荷逆着电场线运动，由低电势向高电势4、比较5J和－7J的大小，理解标量负号的意义。三、电势差——电场力做功与电荷电量的比值叫电势差1、在电场中某两点的电势之差，也叫电压UAB＝φA－φBSM2、UABABw0V－2VqqqSMN

BC5V0V－2V3、意义：①对应于高度差，由电场本身的性质决定②电势与选择的零电势点相关，电势差与零电势点的选择无关4、运用要求：1、UAB＝ΦA－ΦB＝1－4＝－3V带正负号2、U＝W/q或W＝qU用绝对值，正负号另行判断（U143V）例8：将电量为q＝－2×108C的点电荷从零电场中点S移动到M点要战胜电场力做功4×10－8J，求M点的电势＝。若再从M点移动到N点，电场力又做正功14×10－8J，求N点电势＝解：1S到M，Uw4108V对负电荷做负功，电势降q21082低M到N对负电荷做正功，电势升高2w1410U210q

8ABC87VUN5V例9：电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位。1ev就是电势差为1V的两点间移动一个元电荷电场力所做的功。1ev＝×10－19C×1V＝×10－19J，把一个二价正离子从大地移动到电场中的A点，w＝6ev，求：UA＝解：U6eV3VUA3V2e例10、如下图，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。、、C分别是这三个等势面上的点，且三点在同一条电场线上。、C两点的电势ABA依次为φ=10V和φ=2V，则B点的电势是BAC无法确定【例11】已知处于匀强电场中。将一个带电量q=-2×10-6C的点电荷从A移到B的过ABC程中，电场力做功1×10-5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功2-6J。已知AW=W=6×10点的电势φA=5V，则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在右图中画出经过A点的电场线。解：先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为6V和3V，再根据负电荷A→B电场力做负功，电势能增大，电势降低；B→C电场力做正功，电势能减小，电势升高，知φB=-1VφC=2V。沿匀强电场中随意一条直线电势都是平均变化的，因此中点D的电势与C点电势相同，为ABCD等势面，过A做CD的垂线必为电场线，方向从高电势指向低电势，所以斜向左下方。Ⅱ等势面一、等势面——电场中，电势相等的各点所组成的面等高线和等压线二、常有等势面的形状9876666543三、等势面的特点1、在等势面上移动电荷，电场力不做功2、电场线（或E）⊥等势面3、电场线由高的等势面指向低的等势面204、闭合、等势面不相交105、静电平衡导体是等势体，表面是等势面06、等差等势面――相邻的等势面的电势差相等1）差等势面越密的地方，电场越强，场强越大2）相邻的等差等势面移动同一个电荷电场力做功相等7、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方）8V0V－8V8、匀强电场中，平行等长的线段两个端点间的电势差相等，即匀强电场中的电势平均变化。练习等量异种电荷1）中垂线的电场强度和电势的特点2）带电粒子从无穷远处移动到中点，剖析电场力的做功情况和电势能的改变情况3）一个电子由8V到－8V电场力做功情况，电势能的变化情况。Ⅲ电势差与电场强度的关系一、公式的推导WqUWFLcosqEdUEd说明：1、合用于匀强电场2、U是两点间的电势差，d是沿电场方向的距离3、单位1V/m=1N/C

VJNmNmCmCmC4、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。二、场强的三种求法1、E＝F/q定义式，合用于任何电场（真空、介质）2、E＝KQ/r2合用于点电荷的电场（真空、点电荷）3、E＝U/d合用于匀强电场（真空）针对训练、B两点，一个点电荷在A点的电势能为×10-8J，在B点的电势能为×10-8、B两点在同一条电场线上，如下图，该点电荷的电荷量为×10-9C，那么AA该电荷为负电荷B该电荷为正电荷、B两点的电势差UAB=V，电场力做功为W=J2某电场中等势面散布如下图，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线的中点c处的电势应CA肯定等于25VB大于25VC小于25VD可能等于25V3如下图，在粗拙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中ABD4小物块所受电场力渐渐减小小物块拥有的电势能渐渐减小点的电势一定高于N点的电势小物块电势能变化量的大小一定等于战胜摩擦力做的功4如下图，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中

C点，电势最高的点是

B点点，电势最高的点是

C点点，电势最高的点是

B点点，电势最高的点是

A点连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如下图，比较A、B两点电势φ的高低和场强

E的大小，下列说法中正确的选项是

A＞φB，EA＞EB

＞φB，EA＜EB＜φB，EA＞EB

＜φB，EA＜EB6如下图，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为

110-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了J，若A点电势为-10V，则CB点电势为零②电场线方向向左③电荷运动的轨迹可能是图中曲线①④电荷运动的轨迹可能是图中曲线②A①B①②C①②③D①②④7如下图，圆滑绝缘的水平面上、两点各放一电荷量分别为q和2，完全相同的金MNq属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E（此时动量大小均为，测得某次闪电火花长为0600m，则发生这次闪电时放电路径两头的电势差=_______若这次闪电经过的电荷量为20C，U则释放的能量为_______（设闪电的火花路径为直线）109V；×1010J9如下图，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个极点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V，φB=3V，φC=-3V，由此可得D点的电势φD=_______V2，分别带电1和2，在绝缘圆滑水平面上，沿同一直线相向运动，当它们相距r时，速QQ率分别为v1与v2，电势能为E，在整个运动过程中（不相碰）电势能的最大值为多少m=m1m2(v1v2)2EE2(m1m2)11如下图，小平板车B静止在圆滑水平面上，一能够忽略大小的小物块A静止在小车B的左端，已知物块A的质