静电场中的能量（考点清单）（原卷版）-2024-2025学年人教版高二物理上学期期中复习

专题02静电场中的能量

考点清单

精单01庵号解小庵谷

知识点1静电力做功的特点

1.特点：在静电场中移动电荷时，电场力所做的功与电荷的和有关，与电荷经过的

路径.（起始位置，终止位置，无关）

2.在匀强电场中电场力做功W=qE•Leos。，其中。为电场力与位移间的夹角.

知识点2电势能

1.概念：电荷在_________中具有的势能.用Ep表示.（电场）

2.静电力做功与电势能变化的关系.eqWVc\{\rc\（\a\vs4\H\col（电场力做正功，电势能减少；，电场力做负

功，电势能增加.））

3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到时所做的功.（零势

能位置）

4.零势能点：电场中规定的电势能的位置，通常把离场源电荷或的电势

能规定为零.（为零，无穷远处，大地处）

知识点3电势

1.定义：电荷在电场中某一点的与它的的比值.（电势能，电荷量）

E

2.定乂式：0.（—―）

q

3.单位：国际单位制中，电势的单位是,符号是V,1V=1J/C.伏特

4.特点.

（1）相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取或地球表

面为零电势位置.（无穷远）

（2）标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有.（正负）

5.与电场线关系：沿电场线方向电势.（逐渐降低）

能单02电势差

知识点4等势面

(1)定义：电场中的各点构成的面。(电势相同)

(2)四个特点

①在同一等势面上移动电荷时电场力。(不做功)

②电场线一定与等势面，并且从电势的等势面指向电势的等势面。(垂直，高，

低)

③等差等势面越密的地方电场强度越,反之越o(大，小)

④任意两个等势面都不相交。

知识点5电势差

(1)定义：在电场中，两点之间电势的差值。

(2)定义式：〈UAB=(PA—(PB)

(3)静电力做功与电势差的关系

①电荷q在电场中从4点移动到B点时，静电力做的功心B等于电荷在A、8两点的电势能之差。WAB

WAB

=EpA-EpB=q®A-<PB)=QUAB>UAB~____________。(~~~)

q

②电势差UAB由决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB，与零电势点

的选取。(电场本身的性质，无关，无关)

4.电势差与电势的关系：UAB=，UAB=-UBAO(0A—9B)

5.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：UAB=，其中d为电场中两点间沿电场方向的距离。(Ed)

②电场强度的方向和大小与电势差的关系：电场中，电场强度方向指向最快的方向；在

匀强电场中，电场强度在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势。(电势降低，电

场强度)

情:03电客一■电一

1.电容器

(1)组成：由两个彼此又相距很近的导体组成。(绝缘)

(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的-(绝对值)

(3)电容器的充、放电

①充电：电容器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电源的能量不断储存在

电容器中。

②放电：放电过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为其他形式的能量。

2.电容

(1)定义：电容器所带的与电容器两极板之间的之比。(电荷量。电势差力

⑵定义式：。(。=力)

(3)单位：法拉(F)、微法(PF)、皮法(pF)。1F=uF=pF。(106,1012)

(4)意义：表示电容器本领的物理量。(容纳电荷)

(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电

及电压o(无关)

3.平行板电容器的电容

(1)决定因素：正对面积s,电介质〜两板间的距离比

(2)决定式:

府率04节电棒3博电场中的运劭

1.加速

(1)在匀强电场中，甲=qEd=一%

⑵在非匀强电场中，片边=5T版。

2.偏转

⑴运动情况：如果带电粒子以初速度的垂直场强方向进入匀强电场中，则带电粒子在电场中做

运动，如图1所示。(类平抛)

u

图1

(2)处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的运动和沿电场力方向的运

动。根据运动的合成与分解的知识解决有关问题。(匀速直线，匀加速直线)

1

(3)基本关系式：运动时间-/加速度a=£=?=2偏转量产-

2-偏转角。的正

VyatqUfQU1

切值,tan9=-=-=

VbVb--------------------2mdvomdvo

即时练习

1.（2023年江门名校段考）如图所示是电子枪部分的原理图，阴极发射的电子在强电场的作用下从阴

极飞向阳极，虚线是其中一个电子的运动路线，实线是电场线，A、3、C是电场中的三个点，下列说法

正确的是（）

高压直流电源

A.C点的电势比A点低

B.A点的电场强度比B点的电场强度大

C.电子从A运动到8的过程中电势能增大

D.从A到8电子的加速度不断增大

2.（多选）一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到8点时，电场力做了5X10-6j的功，那

么（）

A.电荷在B处时将具有5XIO"j的电势能

B.电荷在8处将具有5X10-6j的动能

C.电荷的电势能减少了5X10-6J

D.电荷的动能增加了5X10-6j

3.某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、8两点.A、8两点的电场强度大小分别为邑、EB，

电势分别为夕A、9B.下列判断正确的是（）

AB

——

A.EA<EBB.EA=EB

C.（pA<fpBD.（PA=（PB

4.一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力,

则下列说法正确的是（）

----

--------

哨-

A.该电场是某正点电荷电场

B.粒子的速度逐渐增大

C.粒子的加速度逐渐增大

D.粒子的电势能逐渐增大

5.如图所示，三条等势线上有“、b、c、1四点，若将一正电荷由。经。移到d,静电力做正功Wi，

若由c经6移到力静电力做正功W2,贝)

II.

(7••»

Ia।1

蜻」

A.Wl>%,(p\>(p2B.W[<W2f(p\<(p2

C.W[=W2f(P\<(P2D.W1—W2，(P0(P2

6.(2023年潮州名校段考)某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，下面

说法正确的是()

A.EA>EBB.EC>ED

C.(PA<(PBD.(PC<(PD

7.(2023年佛山名校段考)如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处

理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌

和病毒传播的载体.则其中即将被吸附的带电粉尘一定是()

A.带正电

B.沿电场线加速靠近熔喷布

C.在靠近熔喷布的过程中电场力做正功

D.在靠近熔喷布的过程中电势能增加

8.如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，。、b两点的电势分别为以=—50V、伙=—20V,

则°、6连线的中点c的电势满足()

✓

✓

/

[C/

囱・飞

\'、

X、、

A.9c=—35VB.9c>-35V

C.35VD.以上答案都不对

9.如图所示，匀强电场的电场强度E=60V/m,A、8两点相距10cm,A、8连线与电场线的夹角

为60。，则UBA的值为（）

A.-3V

C.-6V

10.某电容器的电容是30额定电压为200V,击穿电压为400V,对于该电容器，下列说法

中正确的是（）

A.为使该电容器两极板间的电压增加IV,所需要增加的电荷量是3X10-5C

B.当电容器带1C的电荷量时，两极板间的电压为3X10-5V

C.该电容器能容纳的电荷量最多为6X10-3C

D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200V

11.在“观察电容器充、放电现象”的实验中，将直流电源、电阻、电容器、电流计、电压表以

及单刀双掷开关组装成如图实验电路，贝1］（）

A.将开关接1,电容器处于充电状态，上极板带正电

B.将开关接1,电容器处于放电状态，上极板带正电

C.将开关接2,电容器处于充电状态，下极板带正电

D.将开关接2,电容器处于放电状态，下极板带正电

12.如图所示，a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的

匀强电场，a粒子打在B板的"点，b粒子打在B板的，点，若不计重力，贝1（）

.4+

Bn'h'

A.。的电荷量一定大于b的电荷量

B.b的质量一定大于a的质量

C.。的比荷一定大于b的比荷

D.6的比荷一定大于a的比荷

13.（2023年福州一中期中）图甲中的粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用，简化如图乙

所示：沿轴线分布。（为薄金属环）及4B、C、D、E五个金属圆筒（又称漂移管），相邻漂移管分别接

在高压电源MN的两端，。接M端.质子飘入(初速度为0)金属环O的圆心沿轴线进入加速器，质子

在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同.质

子电量为e,质量为物不计质子经过狭缝的时间，贝1()

漂移管

B.圆筒E的长度为寸誓

C.所接电源是直流恒压电源

D.金属圆筒A的长度与金属圆筒8的长度之比为1：2

14.如图所示，平行板电容器的两个极板A、8分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3

cm,电容器所带电荷量为6X10-8。A极板接地.求：

⑴平行板电容器的电容；

(2)平行板电容器两极板间的电场强度；

(3)图中距8板2cm的。点的电势.

15.一束电子流在经。=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀

强电场，如图所示.若两极板间距离d=1.0cm,板长/=5.0cm,那么，要使电子能从平行板间飞出,

偏转极板上最大能加多大电压？

16.如图所示，质量为“、电荷量为q的粒子以速度。0垂直于电场方向从A点射入匀强电场，并

从电场另一侧8点射出，且射出的速度方向与电场方向的夹角为30。，带电粒子的重力不计，已知匀强

电场的宽度为L求:

(1)匀强电场的电场强度E；

(2)45两点的电势差“5.

L

实战演练

1.（22-23高二上•河北沧州•期中）如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端

放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电

场线关于直线ac对称，且人"=4,。以下说法正确的是（）

B.接近建筑物的雷雨云带负电

C.电子在c点的加速度大于在。点的加速度

D.将质子从图中1点由静止释放，质子可能沿电场线运动

2.如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B

点为连线上距A点距离为1的一点，C点为两点电荷连线中垂线上距A点距离也为1的一点，则下面关

于三点电场强度E、电势°的关系，正确的是（）

。一$厂-C

A.EA=EC>EB，（PA><PB

B.EB>EA>EC，（PA>（PB

C.EA<EB，EA<EC，（PA>（PB

D.因为电势零点未规定，所以无法判断电势高低

3.（多选）如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用

下沿运动到B点，其图像如图乙所示.关于A、8两点的电场强度蜃、EB和电势仙、州的关系,

下列判断正确的是（）

Vi

ABff-------------\

甲乙

A.EA>EBB.EFEB

C.(PA>(PBD.(PA<(PB

4.(23-24高二上•四川成都・期中)如图，在匀强电场中有一虚线圆，加和cd是圆的两条直径，其中"与

电场方向的夹角为60。，"=0.2m,cd与电场方向平行，a、6两点的电势差&〃=20V。则()

-------------------►

——E

//、、

------------------------------>

»，、60。；,

C卜------------J6Z

V八

Q、---'

-------------------►

A.电场强度的大小E=20V/mB.人点的电势比d点的低5V

C.将电子从c点移到d点，电场力做正功D.电子在。点的电势能大于在c点的电势能

5.一电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B、C三点，且AB=3C,则下列关系中正确的是()

A.电场强度大小关系为EA=EC>EB

B.电势%=%>%

C.将一带正电粒子由A经8移至C点过程中，电势能先增大再减小

D.将一带负电粒子由A经8移至C点过程中，电场力先做负功再做正功

6.(23-24高二上・江西南昌•期中)如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势

面，两等势面间的距离为1cm,其中等势面B的电势为0,一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D

等势面时的动能分别为22eV和10eV,则下列说法正确的是

ABCD

A.等势面C的电势为4V

B.该匀强电场的电场强度为200V/m,方向水平向左

C.电子在等势面。的电势能为8eV

D.该电子一定能到达电势为-16V的等势面

7.（23-24高二上•四川眉山•期中）如图，一条电场线上有a、b、c三点，b为ac的中点，。、c两点的电势

分别为4V和-8V。则（）

a卜c

A.由。点移动电荷到c点，电场力一定做负功

B.。点的场强可能大于c点的场强

C.负电荷。点的电势能一定大于。点的电势能

D.6点的电势一定为-2V

8.（23-24高二上•安徽•阶段练习）如图所示，在直角VABC中，BC=4cm,NC=30,匀强电场的电场

线平行于VABC所在平面，且A、B、C点的电势分别为5V、-IV、5V。下列说法正确的是（）

8口----------------7c

A.电场强度的方向沿A3方向

B.电场强度的大小为150V/m

C.一个电子从A点移动到C点，电场力做功为零

D.一个电子从B点移动到C点，电场力做功为-6eV

9.如图所示，一平行板电容器与直流电源连接，一带电油滴位于极板间的尸点且恰好处于平衡状

态.现将电容器的极板非常缓慢地错开一些,使正对面积减小，其他条件不变.那么在错开的过程中（）

A.电容器的电容C增大

B.电容器的电荷量。增加

C.油滴静止不动，电流计中的电流从N流向M

D.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从N流向M

10.如图所示，竖直放置的平行板电容器与电源相连，在两极板A、2之间用轻质绝缘细线悬挂一

带电小球，闭合开关S,小球静止时，细线与竖直方向的夹角为仇则下列说法正确的是（）

A.小球带正电

B.保持开关S闭合，仅将两极板间的距离适当增大，6角将减小

C.断开开关S,仅将两极板间的距离适当增大，。角将减小

D.断开开关S,仅将两极板间的正对面积适当减小，。角将减小

10.（22-23高二上•上海松江•期中）电子从A、8两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转