高考物理一轮复习导学案电场能的性质

复习讲义二电场能的性质【要点填空】一、电场力做功与电势能1．静电力做功(1)特点：静电力做功与无关，只与有关．(2)计算方法①W＝，只适用于匀强电场，其中d为沿的距离．②WAB＝，适用于任何电场．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，即WAB＝二、电势和等势面1．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．2．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．3．几种常见的典型电场的电场线及其等势面（导学案23页）三、电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差(1)定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，与移动的电荷的的比值．(2)定义式：UAB＝.(3)电势差与电势的关系：UAB＝.(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电势差与场强的关系式：U＝，其中d为电场中A、B两点间的距离．【典型例题】一、电势高低及电势能大小的比较例1、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是()A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能练1、真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5，且1、2和5、4分别关于3对称．以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a、b、c、d、e，则下列说法中正确的是()A．电场强度Ea>EcB．电势φb>φdC．将一正电荷由a点移到d点，电场力做正功D．将一负电荷由b点移到e点，电势能增大二、电场强度和电势差之间的关系例2、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为()A．200V/mB．200eq\r(3)V/mC．100V/mD．100eq\r(3)V/m练2、如图所示，在匀强电场中，有边长为2m的等边三角形ABC，其中O点为该三角形的中心，各点的电势分别为φA＝2V，φB＝4V，φC＝6V．求：(1)O点的电势为多少？(2)该匀强电场的电场强度是多少？三、根据运动轨迹、电场线、等势面进行相关问题的判定例3、一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是()A．a点的电势比b点低B．电子在a点的加速度方向向右C．电子从a点到b点动能减小D．电子从a点到b点电势能减小练3、如图，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为θ，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0方向沿x正方向初速度射入电场，最后打在y轴上的M点．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则()A．O点电势高于M点电势B．运动过程中电子在M点电势能最大C．运动过程中，电子电势能先减少后增加D．电场对电子先做负功，后做正功四、电容器的动态分析例4、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是A．实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变大B．实验中，板向左平移，静电计指针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大练4、如图所示电路中，、是构成平行板电容器的两金属极板，为、间一定点，在点有一个固定的负点电荷。将开关闭合，电路稳定后将板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是A．电容器的电容将增大 B．、两板间的电场强度将增大 C．点电势将升高 D．处负点电荷的电势能将增大五、电场中的功能关系例5、如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，则以下判断中正确的是()A．金属块带负电荷B．金属块克服电场力做功8.0JC．金属块的电势能减少4.0JD．金属块的机械能减少12J练4、如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×1QUOTE02C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂然后垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点,g取10m/s2.试求:(1)绳子的最大张力T;(2)A、C两点的电势差UAC.【回归教材】P221，2，3P397，8，P4013综合训练二电场能的性质姓名班级________1．关于等势面，正确的说法是()A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强大小相等C．等势面一定跟电场线垂直D．两等势面可以相交2.如图所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则()A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qU[来源:学。科。B．外力克服电场力做功qU，电势能增加QUC．外力克服电场力做功qU，电势能增加qUD．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU3.如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()A．竖直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m4.一个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的a点由静止释放，它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移s变化的关系图象如图中的直线所示，则能与图象相对应的电场线分布图是()5．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小6．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a、b两点的电势分别为φa＝3V、φb＝9V，则下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为6VB．a点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点过程中动能一定增大7.[如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m．正点电荷q＝10－6C从A移到B，电场力做功为2×10－6J，则()A．该电场的场强为10V/mB．该电场的方向由A向BC．A、B间的电势差为10VD．B点的电势比A点的高8．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线，也可能是等势面，下列说法中正确的是()A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势高C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大9．如图是两等量异号点电荷，以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是()A．a、c两点的电场强度相同B．a、c两点的电势相同C．正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．将正电荷由O移到b电场力做了功10．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小11．如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平．质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点．设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：(1)小球到达B点时的速度大小；(2)小球受到的电场力大小；(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力．12．如图所示，在方向水平向