1、第七章靜電場第2講電場能的性質1 知識梳理雙基自測2 核心考點重點突破3 名師講壇素養(yǎng)提升4 2年高考1年模擬1 知識梳理雙基自測1電勢能(1)電場力做功的特點：電場力做功與_無關，只與_有關。知識點1電勢能電勢路徑初、末位置(2)電勢能定義：電荷在_中具有的勢能，數(shù)值上等于將電荷從該點移到_位置時電場力所做的功。電場力做功與電勢能變化的關系：電場力做的功等于_，即WABEpAEpBEp。電場零勢能電勢能的減少量2電勢(1)定義：試探電荷在電場中某點具有的_與它的_的比值。(2)定義式：_。(3)矢標性：電勢是_，有正、負之分，其正(負)表示該點電勢比_高(低)。(4)相對性：電勢具有_，同一

2、點的電勢因選取_的不同而不同。電勢能Ep電荷量q標量零電勢相對性零電勢點3等勢面(1)定義：電場中_的各點組成的面。(2)四個特點等勢面一定與_垂直。在_上移動電荷時電場力不做功。電場線方向總是從_的等勢面指向_的等勢面。等差等勢面越密的地方電場強度_，反之_。電勢相等電場線同一等勢面電勢高電勢低越大越小1定義：電荷在電場中，由一點A移到另一點B時，_與移動電荷的_的比值。2定義式：UAB_。3電勢差與電勢的關系：UAB_，UABUBA。知識點2電勢差電場力做功電荷量AB2公式UEd的適用范圍：勻強電場。知識點3勻強電場中電勢差與電場強度的關系電場線思考：電勢和電勢差與檢驗電荷有關嗎？電場中各

3、點的電勢與零電勢點的選取有關，電勢差與零電勢點的選取有關嗎？電勢降低的方向一定是沿電場線方向嗎？答案無關；無關；不是。一、堵點疏通1電場中電場強度為零的地方電勢一定為零。()2等勢面是客觀存在的，電場線與等勢面一定垂直。()3電場力做功與路徑無關。()4帶電粒子僅受電場力作用時，一定從電勢能大的地方向電勢能小的地方移動。()5由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位置有關。()二、對點激活1(多選)某區(qū)域的電場線分布如圖所示，電場中有A、B兩點。設A、B兩點的電場強度大小分別為EA、EB，電勢分別是A、B，則下列判斷正確的是()AEAEBBEAEBC

4、ABDAB解析本題考查對電場強度和電場線的理解。電場線越密集，場強越大，所以EAB故A、D正確。AD2(2020天津紅橋區(qū)一模)在靜電場中，將一帶正電的點電荷從a點移到b點，電場力做了負功，則()Ab點的電場強度一定比a點大B電場線方向一定從b指向aCb點的電勢一定比a點高D該點電荷的動能一定減小C解析本題考查電場強度、電勢等。在靜電場中，將一帶正電的點電荷從a點移到b點，電場力做了負功，根據(jù)功能關系可知，點電荷的電勢能增大，由電勢能與電勢的關系可知，b點的電勢一定比a點高，選項C正確；只有電場力做功時點電荷的電勢能和動能之和才保持不變，而題述沒有明確點電荷是否受到其他力，所以不能判定該點電荷

5、的動能一定減小，選項D錯誤；根據(jù)題述條件，不能判斷出電場線方向一定從b指向a，也不能判斷出a點與b點電場強度的大小關系，選項A、B錯誤。C2 核心考點重點突破1電勢高低的判斷考點一電勢差、電勢、電勢能的理解與應用判斷角度判斷方法依據(jù)場源電荷的正負取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負值；靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低依據(jù)電勢能的高低正電荷在電勢較高處電勢能大，負電荷在電勢較低處電勢能大2電勢能大小的判斷判斷角度判斷方法做功判斷法電場力做正功，電勢能減小；電場力做負功，電勢能增大電荷電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大，負電荷在電勢低的地方電勢能大公式法由Epq將q、

6、的大小、正、負號一起代入公式，Ep的正值越大，電勢能越大；Ep的負值越小，電勢能越大能量守恒法在電場中，若只有電場力做功，電荷的動能和電勢能相互轉化，動能增大，電勢能減小，反之，動能減小，電勢能增大(2020浙江物理7月)空間P、Q兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中Q點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點，設無窮遠處電勢為0，則()Ae點的電勢大于0Ba點和b點的電場強度相同Cb點的電勢低于d點的電勢D負電荷從a點移動到c點時電勢能增加例1D解析本題考查等量異種點電荷電場的性質。由題圖可知，圖中的等勢線并未相交，且二者連線的中垂線可以延伸

7、到無窮遠處，故該圖為等量異種點電荷的等勢線分布圖。已知無窮遠處電勢為0，則正點電荷形成的電場，在點電荷附近電勢大于0，負點電荷形成的電場，在點電荷附近電勢小于0，已知Q點處為正電荷，則e點所在直線左側電勢大于0，右側電勢小于0，兩電荷連線上電勢從左向右降低，a、b兩點在同一等勢線上，電勢相等且大于0，e點的電勢為0，b點的電勢高于d點的電勢，故A、C錯誤；由電場的疊加原理可知，a、b兩點電場強度大小相等，方向不同，故B錯誤；a點的電勢高于c點，由EPq可知，負電荷從a點移到c點時電勢能增加，故D正確。等量同種點電荷與等量異種點電荷的電場線和等勢線立體分布如圖所示。等量異種點電荷電場中，正電荷到

8、負電荷的連線上電場強度方向不變，大小先減小后增大，電勢一直降低，兩電荷連線中垂線上電勢為零；等量同種點電荷電場中，兩電荷連線上電場強度先減小后增大，中間位置電場強度為零，兩側對稱位置場強大小相等，兩電荷連線上電勢先降低后升高(同為正電荷)或先升高后降低(同為負電荷)，連線中垂線上電勢向兩側降低(同為正電荷)或向兩側升高(同為負電荷)。名師點撥變式訓練1(多選)某帶電金屬棒所帶電荷均勻分布，其周圍的電場線分布如圖所示，在金屬棒的中垂線上的兩條電場線上有A、B兩點，電場中另有一點C。已知A點到金屬棒的距離大于B點到金屬棒的距離，C點到金屬棒的距離大于A點到金屬棒的距離，則()AA點的電勢高于B點的

9、電勢BB點的電場強度大于C點的電場強度C負電荷在A點的電勢能小于其在B點的電勢能D將正電荷沿AC方向從A點移動到C點，電場力做正功BD解析由題圖結合電場線的特點可知，該題中金屬棒兩側的電場是對稱的。根據(jù)電場線的疏密表示電場強度的大小，可知B點的電場強度大于C點的電場強度，選項B正確；根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知A點電勢低于B點電勢，選項A錯誤；根據(jù)電勢能與電勢的關系可知，負電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能，選項C錯誤；將正電荷沿AC方向從A點移動到C點，電場力做正功，選項D正確?？键c二電勢差與電場強度的關系(2021河北邢臺月考)如圖所示，在紙面內有一直角三角形ABC，P1為AB

10、的中點，P2為AP1的中點，BC2 cm，A30。紙面內有一勻強電場，電子在A點的電勢能為5 eV，在C點的電勢能為19 eV，在P2點的電勢能為3 eV。下列說法正確的是()AA點的電勢為5 VBB點的電勢為19 VC該電場的電場強度方向由B點指向A點D該電場的電場強度大小為800 V/m例2 D名師點撥變式訓練2(多選)一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10 V、17 V、26 V。下列說法正確的是()A電場強度的大小為2.5 V/cmB坐標原點處的電勢為1 VC電子在a點的電勢能比在b點的低7 eVD電子從b點運動到c點，電場力做功為9

11、 eVABD1求電場力做功的幾種方法(1)由公式WFlcos 計算，此公式只適用于勻強電場，可變形為WEqlcos 。(2)由WABqUAB計算，此公式適用于任何電場。(3)由電勢能的變化計算：WABEpAEpB。(4)由動能定理計算：W電場力W其他力Ek?？键c三電場中的功能關系2電場中的功能關系(1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變。(2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。(3)除重力、彈簧彈力之外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。(4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。(多選)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑

12、MN水平。a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷)。b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零。則小球a()A從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B從N到P的過程中，速率先增大后減小C從N到Q的過程中，電勢能一直增加D從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量例3 BC延伸思考(1)在例3中小球a從N到Q的過程中機械能守恒嗎？(2)在例3中，若把b球固定在圓心O點(其他條件不變)，小球a從N點靜止釋放，小球a到達何處時的速度為零？在此過程中機械能守恒嗎？為什么？解析小球a從N點靜止釋放，過P點后到Q點速度為零，整個運動過程只有重力

13、和庫侖力做功，庫侖力方向與小球a速度方向夾角一直大于90，所以庫侖力整個過程做負功。小球a從N到Q的過程中，庫侖力增大，庫侖力與重力的夾角從90一直減小，所以它們的合力一直增大，故A錯誤。帶電小球a受力如圖所示，在靠近N點的位置，合力與速度夾角小于90，在P點合力與速度夾角大于90，所以小球a從N到P的過程中，速率應先增大后減小，故B正確。從N到Q的過程中，庫侖力一直做負功，所以電勢能一直增加，故C正確。根據(jù)能量守恒定律可知，P到Q的過程中，動能的減少量等于重力勢能和電勢能的增加量之和，故D錯誤。延伸思考提醒：(1)機械能不守恒。(2)小球a到達M點時速度為零，在此過程中機械能守恒，因為庫侖力

14、、軌道的支持力都不做功。3 名師講壇素養(yǎng)提升靜電場中的四類圖像問題類型一Ex圖像1反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律。2E0表示場強沿x軸正方向；Ex0的部分電場方向向右C兩個點電荷的電性D兩個點電荷在x軸上的位置例6 ACD(2021安徽天柱山中學月考)(多選)如圖甲所示，Q1、Q2是兩個固定的點電荷，一帶正電的試探電荷僅在電場力作用下以初速度v0沿兩點電荷連線的中垂線從a點開始向上做直線運動，其vt圖像如圖乙所示，下列說法正確的是()A兩點電荷一定都帶負電，但電荷量不一定相等Bt1時刻試探電荷所在位置電場強度一定最大，t1時刻與t2時刻試探電荷在同一位置C試探電荷做往復運動，0t2與t2t4時

15、間內加速度方向相反Dt2時刻試探電荷的電勢能最大，但加速度不為零例7 BD解析本題考查帶電粒子在等量點電荷形成的電場中的運動分析。由題圖乙可知，粒子先向上做減速運動，再反向做加速運動，且向上運動過程加速度先增大后減小，粒子僅受電場力，則電場力應向下，故兩個固定的點電荷均帶負電，由于電場線只能沿豎直方向，說明兩點電荷帶等量電荷，故A錯誤；由題圖乙可知，t1時刻加速度最大，則場強E最大，根據(jù)運動的對稱性知試探電荷t3時刻回到t1時刻的位置，故B正確；vt圖線的斜率表示加速度，由題圖乙可知0t2與t2t4時間內加速度方向相同，故C錯誤；0t2時間內，電場力做負功，電勢能增大，故t2時刻試探電荷的電勢

16、能最大，但此時試探電荷仍受電場力作用，則加速度不為零，故D正確。4 2年高考1年模擬1(2020課標，20)(多選)如圖，豎直面內一絕緣細圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個點，c、d為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的距離均相等。則()Aa、b兩點的場強相等Ba、b兩點的電勢相等Cc、d兩點的場強相等Dc、d兩點的電勢相等ABC解析本題考查圓環(huán)形帶電體的電場與電勢分布。由題圖可知，帶電圓環(huán)上半部分帶正電，下半部分帶負電，電勢由上至下降低，在圓環(huán)上關于ab對稱地截取兩小段，ab連線直徑上的點為等量異種點電荷電場的連線中點，可知ab連線為等勢線，電勢相等，故B正

17、確；同理可知，c、d兩點并不在等勢線上，故D錯誤；由電場疊加原理和對稱規(guī)律可知，a、b兩點電場強度大小相等，方向相同，同理可知，c、d兩點電場強度大小相等，方向相同，故A、C正確。2(2020課標，21)(多選)如圖，M是銳角三角形PMN最大的內角，電荷量為q(q0)的點電荷固定在P點。下列說法正確的是()A沿MN邊，從M點到N點，電場強度的大小逐漸增大B沿MN邊，從M點到N點，電勢先增大后減小C正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大D將正電荷從M點移動到N點，電場力所做的總功為負BC3(2020山東，10)(多選)真空中有兩個固定的帶正電的點電荷，電荷量不相等。一個帶負電的試探電荷置于二者

18、連線上的O點時，僅在電場力的作用下恰好保持靜止狀態(tài)。過O點作兩正電荷連線的垂線，以O點為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示。以下說法正確的是()Aa點電勢低于O點Bb點電勢低于c點C該試探電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能BD解析由題意可知O點合場強為零，根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知aO之間電場線由a到O，故a點電勢高于O點電勢，故A錯誤；根據(jù)同種電荷電場線分布可知b點電勢低于c點電勢，故B正確；根據(jù)電場線分布可知負電荷從a到b電場力做負功，電勢能增加，即該試探電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故C錯誤；根據(jù)電場線分布可知負電荷從c點到d點電場力做負功，電勢能增加，即該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能，故D正確。故選BD。4(2020江蘇單科，9)(多選)如圖所示，絕緣輕桿的兩端固定帶有等