2016年高考物理一轮复习备考策略电场线、等势面的分布,电势差与电场强度的关系

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电场线、等势面和轨迹问题解题策略

电场线、等势面和轨迹问题解题策略作者：陶兰来源：《杂文月刊·教育世界》2015年第01期高中物理知识点有限，但题目繁多，极易陷入题海战术，盲目作战。

“万变不离其宗”，我们应多归纳题型、总结思路，从而举一反三，以不变应万变。

高考理综考试中，多次考查到电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹相结合的问题。

这类问题往往以电场线或等势面和带电粒子只在电场力作用的运动轨迹为载体综合考查电场的性质、力与运动的关系、功能关系。

解答该类问题所需的知识储备：（1）做曲线运动的物体的轨迹夹在合力方向和速度方向之间，且向合力方向弯曲，即合力指向曲线的凹侧。

（2）带电粒子在电场中某处所受的电场力与该处的电场线相切、与等势面相互垂直。

（3）电场力做正功，电势能减小;电场力做负功，电势能增大。

（4）只有电场力做功，带电粒子的动能和电势能相互转化，总能量不变。

（5）沿着电场线的方向电势逐渐降低;电场线垂直于等势面且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

（6）电场线越密集的地方场强越大;等差等势面越密集的地方场强越大。

高中试题中命制电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹相结合的问题分以下两类：一、电场线和带电粒子的轨迹问题电场线与带电粒子运动轨迹结合题的解答关键是准确分析带电粒子所受的电场力（高考中该类问题中的带电粒子往往只受电场力）。

可按以下步骤进行分析：（1）根据带电粒子的运动轨迹判断电场力的方向，继而判断电场的方向或粒子的电性。

（2）根据动能定理判断带电粒子动能的变化，由电场力做功判断电势能的变化。

（3）根据电场线的方向判断电势的高低，由电场线的疏密程度判断场强的大小、带电粒子的加速度的变化。

典例分析：【例1】（2010年全国课标卷）静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。

某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面。

工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如下左图;粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列四幅图中可能正确的是（忽略重力和空气阻力）（）解析：粉尘带负电，在电场中某点的受力的方向为电场线切线方向的反向延长线，粉尘做曲线运动，轨迹应该夹在速度与力之间，并且弯向力的方向，A项正确.答案：A【例2】如下图所示，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正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点。

高三物理第一轮复习电势能、电势、电势差、等势面知识精讲

高三物理第一轮复习：电势能、电势、电势差、等势面全国通用【本讲主要内容】电势能、电势、电势差、等势面电场能的性质1、理解电势差的概念及其定义式qW U AB AB =，会根据电荷在电场中移动时电场力所做的功AB W 计算电势差AB U ，会根据电势差AB U 计算电荷q 在电场中移动时电场力所做的功AB AB qU W =。

2、理解电势的概念，知道电势和电势差的关系B A AB U ϕ-ϕ=。

知道电势差的值与零电势的选择无关。

知道在电场中沿着电场线的方向，电势越来越低。

3、知道什么是电势能，知道电场力所做功与电势能改变的关系。

4、知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

知道电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

知道处于静电平衡的导体是等势体，导体的表面是等势面。

5、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系Ed U =，并且能够推导出这个关系式，会用这个关系式计算。

【知识掌握】【知识点精析】1、电势差（1）电场中电荷q 由一点 A 移到另一点B 时，电场力所做的功AB W 和电荷量的比值，叫做A 、B 两点间的电势差，定义为qW U AB AB = （2）电势差在数值上等于移动单位正电荷时电场力所做的功。

电势差是反映电场基本性质的物理量，静电场一旦确定，电场中任意两点间的电势差便已客观的确定，与是否在这两点间移动电荷做功无关。

（3）电场中A 、B 两点的电势记为A ϕ 、B ϕ时，则A 、B 两点间的电势差B A AB U ϕ-ϕ=，B 、A 间电势差为A B BA U ϕ-ϕ=，所以有AB U =BA U -，由此知电势差是有正负的。

（4）电势差与零电势的选取无关。

2、电势电场中某点与选定的零电势点间的电势差的值就等于该点的电势。

（1）电场中某点的电势在数值上等于将单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。

（2）电势是描述电场能的性质的物理量，与电势差不同，电势的值与零电势点的选取有关，只具有相对意义，理论上常取无限远处电势为零，实用中常取大地电势为零，这完全由研究问题的需要而定。

高考物理一轮复习讲义库仑定律电场强度及电场线

课题：库仑定律、电场强度及电场线知识点总结：一、电荷1．点电荷：当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的形状以及电荷在其上的分布状况均无关紧要，该带电体可看做一个带电的点，这样的电荷称为点电荷．点电荷就是一个理想化的物理模型．二、库仑定律1．库仑定律的表达式：F ＝k Q 1Q 2r 2．式中的k 为静电力常量，数值为k ＝9．0×109_N·m 2/C 2． 2．库仑定律的适用条件：真空中、点电荷．3．如果存在两个以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力．两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和．4．任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．三、电场电场强度的定义式是E ＝F /q ，它是表示电场的强弱和方向的物理量：1．电场强度的唯一性：决定于电场本身，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关（填“有关”或“无关”）．2．电场强度的矢量性：电场强度的方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同，与负电荷的受力方向相反．所以比较电场强度是否相同时，一定要考虑大小和方向两个因素．四、点电荷的场强1．点电荷电场的场强：（1）公式E ＝k Q r 2，适用条件：真空中的点电荷．（2）方向：沿某点和Q 的连线，Q 为正电荷时，沿连线向外，Q 为负电荷时，沿连线向里．如果以Q 为中心，r 为半径作一球面，则球面上各点的电场强度大小相等．当Q 为正电荷时，E 的方向沿半径向外；当Q 为负电荷时，E 的方向沿半径向里．2．场强是矢量，当空间存在多个点电荷产生的电场时，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．五、电场线1．电场线的特点有：（1）起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远．（2）任意两条电场线不相交．（3）在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的大小，电场线某点的切线方向表示该点电场强度的方向．2．匀强电场中各点的电场强度大小相等，方向相同；电场线是间距相等的平行线．六、常见的电场线1．点电荷的电场：正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远处，负电荷的电场线由无限远处延伸到负电荷，如图所示，其特点有：（1）点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点．（2）若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直．在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同．2．等量同号点电荷的电场：电场线分布如图所示（以等量正点电荷为例），其特点有：（1）两点电荷连线上，中点O处场强为零，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点．（2）两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点．3．等量异号点电荷的电场：电场分布如图所示，其特点有：（1）两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小．（2）两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂面（或中垂线）垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂面（中垂线）从中点到无限远处，场强大小一直减小，中点处场强最大．七、电场线与运动轨迹的区别电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上每点的切线方向为该点的场强方向，也是正电荷在该点的受力方向（与负电荷受力方向相反）．运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向．在力学的学习中我们就已经知道，物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事，不一定相同，因此，电场线与运动轨迹不能混为一谈，不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹．只有当电场线是直线，且带电粒子只受静电力作用（或受其他力，但方向沿电场线所在直线），同时带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线时，运动轨迹才和电场线重合，这只是一种特殊情况．典例强化例1、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球．若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的有（）A ．沿虚线d 切开，A 带负电，B 带正电，且Q A >Q BB ．只有沿虚线b 切开，才有A 带正电，B 带负电，且Q A ＝Q BC ．沿虚线a 切开，A 带正电，B 带负电，且Q A ＜Q BD ．沿任意一条虚线切开，都有A 带正电，B 带负电，而Q A 、Q B 的值与所切的位置有关例2、两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为（）A ．F ＝k q 1q 2(3R )2B ．F ＞k q 1q 2(3R )2C ．F ＜k q 1q 2(3R )2D ．无法确定例3、如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q （q >0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的相同轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l ．已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）A ．l ＋5kq 22k 0l 2 B ．l －kq 2k 0l 2 C ．l －5kq 24k 0l 2 D ．l －5kq 22k 0l 2 例4、有关电场强度的理解，下述说法正确的是（）A ．由E ＝F q可知，电场强度E 跟放入电场的电荷q 所受的静电力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C ．由E ＝kQ r2可知，在离点电荷很近，r 接近于零时，电场强度无穷大 D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关例5、关于电场线的特征，下列说法中正确的是（）A ．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同B ．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的场强相同C ．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交D ．电场中任意两条电场线都不相交例6、如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上两点．若带电粒子运动过程中只受静电力作用，根据此图可以判断出的是（）A ．带电粒子所带电荷的符号B ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向C ．带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D ．带电粒子在a 、b 两点的加速度方向例7、如图所示，两个带等量正电荷的点电荷，O 点为两电荷连线的中点，a 点在连线的中垂线上，若在a 点由静止释放一个电子，关于电子的运动，下列说法正确的是（）A ．电子在从a 向O 运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B ．电子在从a 向O 运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C ．电子运动到O 时，加速度为零，速度最大D ．电子通过O 后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零例8、如图所示，带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为____________________，方向________．（静电力常量为k ）例9、如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m 、电荷量为q ，为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ＝60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为（） A ．3mg q B ．mg 2q C ．3mg 2q D ．mg q例10、在真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场．若将一个质量为m 、带正电且电荷量为q 的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为37°的直线运动．现将该小球从电场中某点以初速度v 0竖直向上抛出，求此运动过程中（取sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U ．知识巩固练习1．如图所示，不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时（）A ．A 端金箔张开，B 端金箔闭合B ．用手触摸枕形导体后，A 端金箔仍张开，B 端金箔闭合C ．用手触摸枕形导体后，将手和C 都移走，两对金箔均张开D ．选项A 中两对金箔分别带异号电荷，选项C 中两对金箔带同号电荷2．关于电场强度E ，下列说法正确的是（）A ．由E ＝F q 知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B ．由E ＝k Q r2知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比C ．由E ＝k Q r 2知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点的场强方向就是正电荷在该点受到的静电力的方向3．如图所示，把一带正电的小球a 放在光滑绝缘斜面上，欲使球a 能静止在斜面上，需在MN 间放一带电小球b ，则b 应（）A ．带负电，放在A 点B ．带正电，放在B 点C ．带负电，放在C 点D ．带正电，放在C 点4．AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O ．将电荷量分别为＋q 和－q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图2所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷Q （） A ．应放在A 点，Q ＝2qB ．应放在B 点，Q ＝－2qC ．应放在C 点，Q ＝－qD ．应放在D 点，Q ＝－q 5．某静电场中的电场线如图中实线所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 运动到N ，以下说法正确的是（）A ．粒子必定带正电荷B ．粒子必定带负电荷C ．粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度D ．粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度6．如图所示，A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球（可视为点电荷），它们的质量都是m ，它们的悬线长度都是L ，悬线上端都固定于同一点O ，B 球悬线竖直且被固定，A 球在力的作用下，于偏离B 球x 的地方静止，此时A 球受到绳的拉力为T ；现在保持其他条件不变，用改变A 球质量的方法，使A 球在距B 为12x 处平衡，则此时A 受到绳的拉力为（）A ．TB ．2TC ．4TD ．8T7．如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量均为m ，间距均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q ．现对C 施加一水平向右的力F 的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距r 不变，求：（1）C 球的电性和电荷量；（2）水平力F 的大小．8．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电小球，另一端固定于O 点．将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，则小球沿圆弧做往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为θ（如图）．求：（1）匀强电场的场强；（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力．。

高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)6-1 电场力的性质课件(含13高考、14模拟)

【解析】公式 E＝F/q 是场强的定义式，适用任何电 kQ 场．E＝ 2 是点电荷场强的计算公式，只适用于点电荷电场， r q1q2 kq1 库仑定律公式， F＝k 2 可以看成 q1 在 q2 处的电场 E1＝ 2 对 r.如图 6－ 1－ 2 所示，半径相同的两个金属小球 A、B 带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为 F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球 C 先后与 A、 B 两个球接触后移开，这时 A、B 两个球之间的相互作用力大小是 ( 1 A. F 8 3 C. F 8 1 B. F 4 3 D. F 4
图 6－ 1－ 2
)
【解析】
由于 A、B 间有吸引力，则 A、 B 带异种电
Q1Q2 荷．设电荷量都为 Q，则两球之间的相互吸引力为： F＝k 2 r Q2 即 F＝ k 2 .当 C 球与 A 球接触后，A、C 两球的电荷量为：q1 r Q ＝ . 2
Q Q－ 2 当 C 球再与 B 球接触后， B、 C 两球的电荷量为： q2＝ 2 Q ＝ .所以此时 A、B 两球之间的相互作用力的大小为 F′＝ 4 QQ k · 2 4 Q2 F ＝ k 2 ＝，故 A 项正确． r2 8r 8
同的小球接触后电荷量平均分配规律可知，B、C、D 正确．
【答案】 BCD
2．关于电场线的下列说法中，正确的是 (
)
A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 B．沿电场线方向，电场强度越来越小 C．电场线越密的地方，同一试探电荷所受电场力就越大 D．在电场中，顺着电场线移动电荷，电荷受到的电场力大小恒定
如图 6－ 1－ 3 所示，悬挂在 O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球 A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球 B.当 B 到达悬点 O 的正下方并与 A 在同一水平线上， A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为 θ，若两次实验中 B 的电荷量分别为 q1 q2 和 q2，θ 分别为 30° 和 45° .则为 ( q1 A． 2 C． 2 3 B． 3 D． 3 3

(人教版)高三物理一轮复习讲义：电势差、电势能和等势面

（人教版）2012届高三物理一轮复习讲义：电势差、电势能和等势面一、知识综述本次我们学习电势差与电势、等势面三节内容。

上次学习的电场强度是从电场的力的特性出发研究电场的性质，而电势差与电势则是从电场的能的属性出发研究电场的性质。

可以说电场强度和电势分别从电场的不同属性出发来研究电场，是一个问题的两个方面，大家要注意比较这两个物理量的异同。

等势面则是描述电势的一种辅助方法，这与用电场线辅助地描述电场是类似的。

二、重难点知识归纳与讲解1、电势差：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB与电荷电量q的比值，叫做AB两点的电势差。

表达式为：说明：（1）定义式中，为q从初位置A移动到末位置B电场力做的功，可为正值，也可为负值，q为电荷所带的电量，正电荷取正值，负电荷取负值。

（2）电场中两点的电势差，由这两点本身的初、末位置决定。

与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。

在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为与成正比，与q成反比。

只是可以利用、q来计算A、B两点电势差。

（3）公式适用于任何电场。

2、电势：在电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差；也等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功，电势记作，电势是相对的，某点的电势与零电势点的选取有关，沿电场线的方向，电势逐点降低。

说明：（1）电势的相对性。

（2）电势是标量。

电势是只有大小、没有方向的物理量，电势的正负表示该点的电势高于和低于零电势。

（3）电势与电势差的比较电势与电势差都是反映电场本身的性质（能的性质）的物理量，与检验电荷无关；电势与电势差都是标量，数值都有正负，单位相同，U AB=A－B。

某点的电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与零电势点的选取无关。

3、电场力做功与电势能变化的关系。

（1）电场力做功的特点在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的起止位置有关，与电荷经过的路径无关，这一点与重力做功相同。

电场强度、电场线、等势面、电势的关系

电场强度、电场线、等势面、电势的关系一.重难点解析：（一）匀强电场中电势差跟电场强度的关系：（1）大小关系。

推导过程如下：如图所示的匀强电场中，把一点电荷q从A移到B，则电场力做功为：且与路径无关。

另外，由于是匀强电场，所以移动电荷时，电场力为恒力，可仍用求功公式直接求解，假设电荷所走路径是由A沿直线到达B，则做功，两式相比较，，这就是电场强度与电势差之间的关系。

说明：①在匀强电场中，任意两点间的电势之差，等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的乘积。

即d必须是沿场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。

②公式表明，匀强电场的电场强度，在数值上等于沿电场强度方向上单位距离的电势的降落，正是依据这个关系，规定电场强度的单位：。

③公式只适用于匀强电场，但在非匀强电场问题中，我们也可以用此式来比较电势差的大小。

例如图所示是一非匀强电场，某一电场线上A、B、C三点，比较的大小。

我们可以设想，AB段的场强要比BC段的场强大，因而，，，。

这里的E1、E2分别指AB段、BC段场强的平均值。

由此我们可以得出一个重要结论：在同一幅等势面图中，等势面越密的地方场强越大。

事实上，在同一幅等势面图中，我们往往把每两个相邻等势面间的电势差取一个定值，如果等势面越密，即相邻等势面的间距越小，那么场强就越大。

④场强与电势无直接关系。

因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言的，选取的零电势点不同，电势的值也不同，而场强不变。

零电势可以人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定。

初学容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来，误认为电场中某点电势高，场强就大；某点电势低，场强就小。

（2）方向关系：①场强的方向就是电势降低最快的方向。

只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。

但是，电势降落的方向不一定是电场强度的方向。

高考物理一轮复习讲义电势能电势差及等势面

课题：电势能、电势差及等势面知识点总结：一、电场力做功的特点1．电场力对电荷所做的功，与电荷的电荷量以及初、末位置有关，与电荷经过的路径无关．2．虽然此结论是从匀强电场中推导出来的，但也适用于任意静电场．二、电势能E p1．电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为W AB ＝E p A －E p B ，即电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加．2．电势能具有相对性，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．三、电势与电势差1．电势（1）表达式：φ＝E p q ．电场中某点的电势等于检验电荷在该点的电势能与电荷量的比值，与检验电荷q 无关，取决于电场本身．（2）电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低．（3）零电势点选取原则：一般选大地或无穷远处为零电势点，只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小．（4）沿电场线方向，电势逐渐降低．2．电势差（1）电势差的计算公式：U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA ，U AB ＝－U BA ．（2）电场力做功与电势差的关系：W AB ＝qU AB 或U AB ＝W AB q ．（3）电势差有正负，电势差的正负表示电势的高低．四、等势面1．电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面．2．等势面的特点：（1）在等势面上移动电荷时，电场力不做功．（2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面．（3）等势面密的地方，电场强度较强；等势面疏的地方，电场强度较弱．（4）任意两个等势面不相交．3．常见等势面（1）点电荷的等势面：点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面．（2）等量异号点电荷的等势面：等量异号点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线．（3）等量同号点电荷的等势面：等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低．连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．等量负点电荷连线的中点电势最高，中垂线上该点的电势最低．从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．（4）匀强电场的等势面：匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面．说明：等势面密集处电场线也密集．任意两个等势面不会相交．典例强化例1、A、B如图6所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm，已知U AC＝60 V，求：（1）设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；（2）将q＝－1．0×10－10 C的点电荷由A移到D，电场力所做的功W；AD（3）将q＝1．0×10－10 C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功W BCDP．例2、两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受电场力的作用，则粒子在电场中（）A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小例3、如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，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．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过P点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大例4、为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对电荷施加一恒力F，如图所示．若AB＝0．4 m，α＝37°，q＝－3×10－7 C，F＝1．5×10－4 N，A点电势φA＝100 V．（不计重力）（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值．（2）q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少？例5、如图所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0．25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好变为零，若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，求：（1）此电荷在B 点处的加速度；（2）AB 两点间的电势差（用Q 和h 表示）例6、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q 为圆心的某圆交于B 、C 两点，质量为m 、带电荷量为－q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑，已知q ≪Q ，AB ＝h ，BC=2h 小球滑到B 点时的速度大小为 3gh ．求:（1）小球由A 到B 的过程中电场力做的功（2）A 、C 两点间的电势差（3）小球滑到C 点时速度大小知识巩固练习1．关于电势和电势能的说法正确的是（）A ．电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B ．电荷在电场中电势越高的地方，电荷量越大，所具有的电势能也越大C ．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D ．在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势2．某电场中，点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为零，则（） A ．a 、b 两点的场强一定相等 B ．a 、b 两点间的电势差一定为零C ．a 、b 两点的电势一定相等D ．电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向3．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M 运动到N ，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（）A ．粒子必定带正电荷B ．由于M 点没有电场线，粒子在M 点不受电场力的作用C ．粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D ．粒子在M 点的动能小于在N 点的动能4．等量异号点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的a 点沿直线移动到b 点，再从b 点沿直线移动到c 点，则试探电荷在此全过程中（） A ．所受电场力的方向不变 B ．所受电场力的大小恒定C ．电势能一直减小D ．电势能先不变后减小5．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A ．带正电的矿粉落在右侧B ．电场力对矿粉做正功C ．带负电的矿粉电势能变大D ．带正电的矿粉电势能变小6．三个点电荷电场的电场线分布如图3所示，图中a 、b 两点处的场强大小分别为E a 、E b ，电势分别为φa 、φb ，则（）A ．E a >E b ，φa >φbB ．E a <E b ，φa <φbC ．E a >E b ，φa <φbD ．E a <E b ，φa >φb7．一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa >φb >φc >φd ，若不计粒子所受重力，则（）A ．粒子一定带正电B ．粒子的运动是匀变速运动C ．粒子从A 点到B 点运动的过程中动能先减小后增大D ．粒子从A 点到B 点运动的过程中电势能增大8．如图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点，在这一运动过程中克服重力做的功为2．0 J ，电场力做的功为1．5 J ．则下列说法正确的是（）A ．粒子带负电B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1．5 JC ．粒子在A 点的动能比在B 点少0．5 JD ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1．5 J9．如图所示，在a 点由静止释放一个质量为m ，电荷量为q 的带电粒子，粒子到达b 点时速度恰好为零，设ab 所在的电场线竖直向下，a 、b 间的高度差为h ，则（）A ．带电粒子带负电B ．a 、b 两点间的电势差U ab ＝mgh qC ．b 点场强大于a 点场强D ．a 点场强大于b 点场强10．如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各平面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度v 0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：（1）小球应带何种电荷及其电荷量；（2）小球受到的合外力的大小；（3）在入射方向上小球运动的最大位移x m ．（电场足够大）。

高考物理第一轮复习知识点电势和电势差

高考物理第一轮复习知识点一电势和电势差(时间：60分钟)知识点一电势和电势差1．下列说法正确的是( )．A ．电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B ．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以U AB＝U BA解析电势具有相对性、与零点的选择有关．而电势差是标量，有正、负之分，但大小与零点的选择无关．故A错误、B正确；由于U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA故U AB＝－U BA，故D错误；电势差为电场中两点电势之差，与移动电荷的路径无关，故C正确．答案BC2．在某电场中，A、B两点间的电势差U AB＝60 V，B、C 两点间的电势差U BC＝－50 V ，则A、B、C三点电势高低关系是( )．A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φBC．φA＞φC＞φB D．φC＞φB＞φA解析因为U AB＝φA－φB＝60 V＞0，所以φA＞φB，又U BC＝φB－φC＝－50 V＜0，所以φB＜φC，又U AC ＝U AB＋U BC＝60 V＋(－50 V)＝10 V＞0，所以φA＞φC，故φA＞φC＞φB.正确选项为C.答案 C知识点二电场强度与电势的关系图1－5－33．某静电场的电场线分布如图1－5－3所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则( )．A．E P>E Q，φP>φQB．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQD．E P<E Q，φP<φQ解析P点处电场线分布的密集些，Q处电场线分布稀疏些，则E P>E Q.图中，电场线的方向是由P指向Q，根据顺着电场线的方向，电势依次降落，有P点电势高于Q点电势．答案 A图1－5－44．如图1－5－4所示，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则( )．A．带电粒子带负电B．a、b两点间的电势差U ab＝mghqC．b点场强大于a点场强D．a点场强大于b点场强解析从a到b，带电粒子先加速后减速，电场力方向向上，故带电粒子带负电，A项正确；由动能定理知mgh＝qU ab，U ab＝mghq，故B项正确；带电粒子在b点受到的电场力比a 点受到的电场力大，故b点场强大于a点场强，故C项正确．答案ABC5．关于静电场，下列结论普遍成立的是( )．A．电场强度大的地方电势高，由场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零解析电势高低与电场强度大小无必然联系，但沿电场强度方向，电势降低最快；电场力做功与场强大小无关，与始末位置的电势差有关．答案 C知识点三电场力做功与电势能、电势差的关系图1－5－56．如图1－5－5所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较( )．A．W AB＞W ACB．W AD＞W ABC．W AC＝W ADD．W AB＝W AC解析点电荷的等势面为同心球面，故B、C、D三点位于同一等势面上，故U AB＝U AC＝U AD，将同一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点，由功的计算公式W＝qU可得电场力做功相同．答案 CD图1－5－67．如图1－5－6所示，一簇电场线的分布关于y 轴对称，O 是坐标原点，M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的一个圆周上的四个点，其中M 、N 在y 轴上，Q 点在x 轴上，则( )．A ．M 点的电势比P 点的电势低B ．O 、M 间的电势差小于N 、O 间的电势差C ．一正电荷在O 点时的电势能小于在Q 点时的电势能D ．将一负电荷由M 点移到P 点，电场力做正功答案 ABD 8.图1－5－7如图1－5－7所示是一匀强电场，已知场强E ＝2×102N/C ，现让一个电荷量为q ＝－4×10－8C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点，MN 间的距离l ＝30 cm.试求：(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化； (2)M 、N 两点间的电势差．解析 (1)负电荷在该电场中所受电场力F 为恒力，方向向左，因此从M 点移到N 点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔE p 等于电荷克服电场力做的功W .电荷克服电场力做功为W ＝qEl ＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J ，故电势能增加了2.4×10－6J.(2)M 、N 两点间的电势差为U MN ＝W MN q ＝－2.4×10－6－4×10－8V ＝60 V ，即M 、N 两点间的电势差为60 V.答案 (1)电势能增加了2.4×10－6J (2)60 V图1－5－89．如图1－5－8所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方与Q 相距分别为h 和0.25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，试求：(1)此电荷在B 点处的加速度；(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)．解析 (1)这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q ，由牛顿第二定律，在A 点时mg －kQq h 2＝m ·34g . 在B 点时kQq0.25h2－mg ＝m ·a B ，解得a B ＝3g ，方向竖直向上，q ＝mgh 24kQ.(2)从A 到B 过程，由动能定理mg (h －0.25h )＋qU AB ＝0，故U AB ＝－3kQh.答案 (1)3g 方向竖直向上 (2)－3kQh图1－5－910．如图1－5－9所示的匀强电场中，有a 、b 、c 三点，ab ＝5 cm ，bc ＝12 cm ，其中ab 沿电场线方向，bc 和电场线方向成60°角，一个电荷量为q ＝4×10－8C 的正电荷从a 点移到b 点时静电力做功为W 1＝1.2×10－7J ，求：(1)匀强电场的场强E ；(2)电荷从b 移到c ，静电力做功W 2； (3)a 、c 两点间的电势差U ac .解析 (1)设a 、b 间距离d ，由题设条件有W 1＝qEd ，E ＝W 1qd ＝ 1.2×10－74×10－8×5×10－2V/m ＝60 V/m. (2)设b 、c 间距离为d ′，b 、c 两点沿场强方向距离为d 1.W 2＝qEd 1＝qEd ′cos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J.(3)正电荷从a 移到c ，静电力做功W ＝W 1＋W 2，又W ＝qU ac ，则U ac ＝W 1＋W 2q ＝1.2×10－7＋1.44×10－74×10－8V ＝6.6 V. 答案 (1)60 V/m (2)1.44×10－7J (3)6.6 V。

高中物理-电场强度、电场线、等势面、电势的关系

您现在的位置：360教育网 >> 中学 >> 同步辅导 >> 高中二年级同步辅导【本讲教育信息】一. 教学内容：电势差与电场强度的关系及示波器问题的综合二. 学习目标：1、掌握电场中电势差跟电场强度的关系的理论推导及等势面类典型问题的分析方法。

2、掌握示波器的原理及相关习题的的解题思路。

3、掌握带电粒子在电场中加速和偏转的问题的分析方法。

考点地位：本考点是本章内容的难点，是高考考查的热点，对于电势差和电场强度的关系及等势面的考查，通常以选择题目的形式出现，对于带电粒子在场中的加速和偏转，出题的形式则更灵活，突出了本部分内容与力的观点及能量观点的综合，对于示波器原理的考查在历年的高考题目中，有时以大型综合题目的形式出现，如2005年的全国Ⅰ卷，同时也可以通过实验题的形式出现，如2007年高考的实验题目第11题。

三. 重难点解析：（一）匀强电场中电势差跟电场强度的关系：（1）大小关系。

推导过程如下：如图所示的匀强电场中，把一点电荷q从A移到B，则电场力做功为：且与路径无关。

说明：①在匀强电场中，任意两点间的电势之差，等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的乘积。

即d必须是沿场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。

②公式表明，匀强电场的电场强度，在数值上等于沿电场强度方向上单位距离的电势的降落，正是依据这个关系，规定电场强度的单位：。

③公式只适用于匀强电场，但在非匀强电场问题中，我们也可以用此式来比较电势差的特别推荐高二同步辅导往期导航大小。

例如图所示是一非匀强电场，某一电场线上A、B、C三点，比较的大小。

我们可以设想，AB段的场强要比BC段的场强大，因而，，，。

2024高考物理一轮复习--电场强度、电场线专题

电场强度、电场线一、电场强度的理解和计算1．电场强度的性质(1)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。

(2)唯一性：电场中某一点的电场强度E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q 无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置。

(3)叠加性：如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。

2．电场强度的三个公式比较三个公式⎩⎪⎨⎪⎧E ＝Fq（适用于任何电场）E ＝kQ r 2（适用于点电荷产生的电场）E ＝U d （适用于匀强电场）二、有关电场线的综合问题1.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较2.“电场线+运动轨迹”组合模型模型特点:当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系。

运用牛顿运动定律的知识分析:(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在某一位置的切线)与“力线”(在同一位置电场线的切线方向且指向轨迹的凹侧),从二者的夹角情况来分析带电粒子做曲线运动的情况。

(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场的方向、电荷运动的方向,是题目中相互制约的三个方面。

若已知其中一个,可分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”进行分析。

3.电场线的应用(涉及电势部分将在下一节进一步研究)三、电场强度的叠加1．电场强度的叠加(如右图所示)2．“等效法”“对称法”和“填补法”(1)等效法在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景．例如：一个点电荷＋q与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两个等量异种点电荷形成的电场，如图甲、乙所示．(2)对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题大为简化．例如：如图所示，均匀带电的34球壳在O 点产生的场强，等效为弧BC 产生的场强，弧BC产生的场强方向，又等效为弧的中点M 在O 点产生的场强方向． (3)填补法将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍．3．选用技巧(1)点电荷电场、匀强电场场强叠加一般应用合成法． (2)均匀带电体与点电荷场强叠加一般应用对称法．(3)计算均匀带电体某点产生的场强一般应用补偿法或微元法．四、针对练习1、如图所示，菱形abcd 的边长为L ，60b ∠=，电荷量相等的两正电荷（均视为点电荷）分别位于a 点和c 点，O 是ac 连线的中点。

电场线、等势面的分布,电势差与电场强度的关系知识点

电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系考查的内容主标题：电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。

关键词：电场线、等势面、电势差、电场强度难度：3重要程度：5内容：考点剖析：电场线、等势面的分布，匀强电场中的电势差与电场强度的关系等概念性强，常以选择题的形式进行考查，是高考的热点，几乎每年都考。

电场线和等势面可以形象的描述场强和电势。

电荷周围所画的电场线条数正比于电荷所带电量。

电场线的疏密、方向表示电场强度的大小和方向，沿电场线方向电势降低，等势面垂直电场线等。

电势差U 是指电场中两点间的电势之差，U AB =A ϕ－B ϕ。

在匀强电场中U AB =Ed （d 为A 、B 间沿电场方向的距离），电势沿着电场强度的方向降落。

典型例题例1．如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心O ．下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A ． O 点的电场强度为零，电势最低B ． O 点的电场强度为零，电势最高C ．从O 点沿x 轴正方向，电场强度先减小后增大，电势升高D ．从O 点沿x 轴正方向，电场强度先增大后减小，电势降低【解析】BD ．圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O 点产生的场强抵消，合场强为零．圆环上各电荷产生的电场强度在x 轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x 轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x 轴上O 点的电势最高，故A 错误，B 正确；O 点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O 点沿x 轴正方向，场强应先增大后减小。

x 轴上电场强度方向向右，电势降低，故C 错误，D 正确。

例2.（2014•上海）静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示，x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷（）A ．在x 2和x 4处电势能相等B ．由x 1运动到x 3的过程中电势能增大C ．由x 1运动到x 4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大【解析】BC．由x2到x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；x1－x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x3处电势能较大，B正确；由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故C 正确，D错误。

高三物理一轮复习,电场知识点总结

高三物理一轮复习，电场知识点总结高三物理一轮复习，应该如何快速掌握知识点，灵活运用物理公式呢？三好网小编整理出高三物理一轮复习，电场知识点总结，希望能帮助高三生轻松应对一轮复习。

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C)；带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F：点电荷间的作用力(N)，k：静电力常量k=9.0×109N？m2/C2，Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，r：两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E：电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB：AB两点间的电压(V)，d：AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F=qE {F：电场力(N)，q：受到电场力的电荷的电量(C)，E：电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB：带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q：带电量(C)，UAB：电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E：匀强电场强度，d：两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA=qφA{EA：带电体在A点的电势能(J)，q：电量(C)，φA：A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式，计算式) {C：电容(F)，Q：电量(C)，U：电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S：两极板正对面积，d：两极板间的垂直距离，ω：介电常数)14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向：匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d)抛运动平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m(1)两个完全相同的带电金属小球接触时，电量分配规律：原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷，电场线不相交，切线方向为场强方向，电场线密处场强大，顺着电场线电势越来越低，电场线与等势线垂直；(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定，而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；(5)处于静电平衡导体是个等势体，表面是个等势面，导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零，导体内部没有净电荷，净电荷只分布于导体外表面；(6)电容单位换算：1F=106μF=1012PF；(7)电子伏(eV)是能量的单位，1eV=1.60×10-19J；一、电场基本规律1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

高考物理一轮复习学案：专题3 电势能、电势、以及场强与电势差的关系

高三复习专题3 电场强度、电势能、电势及其关系一、电场的叠加题型1、如图所示，以o 点为圆心的圆周上有六个等分点a 、b 、c 、d 、e 、f 。

等量正、负点电荷分别放置在a 、d 两点时，在圆心o 产生的电场强度大小为E 。

现仅将放于a 点的正点电荷改放于其他等分点上，使o 点的电场强度改变，则下列判断正确的是（） A ．移至c 点时，o 点的电场强度大小仍为E ，沿oe 方向B ．移至b 点时，o 点的电场强度大小为3E 2，沿oc 方向 C ．移至e 点时，o 点的电场强度大小为E 2，沿oc 方向 D ．移至f 点时，o 3，沿oe 方向变式训练1、如图所示，正方形ABCD 由边长为L 的4条相同的绝缘细棒组成，每条细棒均匀带上电荷量为+Q 的电荷．O 点为正方形几何中心，以下说法正确的是（k 为静电力常量）（）A ．正方形内部各点的电场场强均为零B ．AB 棒电荷的电场在点O 处电场场强大小为24Q kL C ．AB 对CD 棒的电场力大小为22Q k LD ．去掉CD 棒后，O 点处电场场强的方向垂直于AB 棒并指向原CD 棒变式训练2、已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。

如图所示，半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在过球心O 的直线上有A 、B 两个点，O 和B 、B 和A 间的距离均为R ，现以OB 为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k ，球的体积公式为34π3V r =，则A 点处场强的大小为( ) A .2736kQ RB ．2536kQ RC ．2732kQ R D ．2316kQ R 变式训练3、如图所示，半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q +的电荷，另一电荷量为q +的点电荷放在球心处，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为()r r R 的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少？方向如可？（已知静电力常量为k）方法总结：二、带电粒子在电场中的轨迹问题题型2、如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带正电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是A．该电场可能是正点电荷产生的B．B点的电势一定高于C点的电势C．粒子在A点的加速度一定大于在D点的加速度D．将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动变式训练1、如图所示，虚线a、b、c是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一个电子（重力不计）仅在静电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．a、b、c三个等势面中，a的电势最高B．电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．电子在P点的加速度比Q点的加速度小D．电子一定是从P点向Q点运动方法总结：三、电势差与场强的关系d和UAB=Ed的理解,下列说法正确的是( )题型3、（对公式的理解）对公式E=UAB=Ed适用于计算任何电场中A. B两点间的电势差A. 公式UABB. 由U AB=Ed知，A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大C. 由E=U AB d知，匀强电场中A. B两点沿电场线的距离越大，则电场强度越小D. 公式中的d是匀强电场中A. B所在的两等势面之间的距离题型4、如图所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆半径之差相等.A、B. C分别是这三个等势面上的点,且在同一条电场线上.A、C两点的电势依次为φA=20V和φC=10V,则B点的电势( )A. 可能等于15VB. 可能大于15VC. 一定小于15VD. 无法判断四、电势、电势能和场强的综合计算题型5、将带电荷量为1×10－8 C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功2×10－6 J，问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？(2)A点的电势是多少？(3)若静电力可以把带电荷量为2×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点)题型6、如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10-4的负电荷由A点移到B点，克服电场力做功0.2J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角．求：（1）A、B两点间的电势差UAB（2）该匀强电场的电场强度E题型7、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。

高三物理一轮复习第六章静电场第3讲电势电势差电势能等势面

三、匀强电场中电势差跟电场强度的关系 1．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 E＝Ud或 U＝Ed.
2．对关系式的理解 (1)公式的适用条件：此公式只适用于匀强电场的计算，对于非匀强电场，可从微分的观点来理解，即沿电场线方向有一个微小的变化量Δd，对应的电势差为ΔU，则该处场强为 E＝ΔΔUd. 如非匀强电场中，各相邻等势面的电势差一定时，E 越大处．d 越小，即等势面越密．
基础随堂训练 1．如图所示，两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等
势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )
A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小
(6)无特殊说明一般选择无限远电势为零，电势能也为零，如果Байду номын сангаас地则认为电势为零．
4．电势能 (1)电荷在电场中具有的势能叫电势能． (2)计算公式：EpA＝qφA (3)重力势能与物体在空间中的位置有关，它是物体与地球共有的，同理，电势能与试探电荷在电场中的位置有关，它是试探电荷与场源电荷所共有的．
(5)电场力做功与重力做功相似．只与初末位置有关，与具体路径无关．
3．电势 (1)定义：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功(环路定理定义) 或：在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，叫做这点的电势(也可称电位)．电势是从能量角度上描述电场的物理量．(电场强度则是从力的角度描述电场)
(2)计算公式：φA＝EqpA (3)电势只与该点的电场有关，与是否放入试探电荷无关，与放入试探电荷的电量无关，与该电荷具有多少电势能无关． (4)电势是标量，正负表示大小，电势是状态量，对于电场中某一确定位置就有一个确定的电势(前提已经选择了零势能面)

静电场中的功和能的理解应用(电势、电势能、电势差、电场强度、电场力做功等的关系)原卷版—高考物理一轮

静电场中的功和能的理解应用（电势、电势能、电势差、电场强度、电场力做功等的关系）建议用时：45分钟静电场中的功和能的理解应用A．高压电场中A、B两点电势相等B．高压电场中A点电场强度大于A．该电场的电场强度大小为C．电子自D点移动到B点电势能增加3．（2024·安徽淮北·二模）在光滑绝缘水平面上，相隔荷，a、o、b是A、B连线上的三点，A．试探电荷带负电B．a点的电势C．o点的场强大小为24mvqLD．b点的场强大小为A．该电场可能为匀强电场A．电场力做正功，物块的电势能减小B．电场力不做功，物块机械能守恒C．摩擦力不断增大，物块会在D．物块刚好在6．（2024·在同一中心轴线上，A．沿中心轴线从O点到O¢点，电势逐渐降低C．O点与O¢点的电场强度相同A．三个等势面中，B．粒子在P点比在C．粒子在P点比在D．粒子在M点比在A．a、b、c三个小球带等量同种电荷B．O点处电场强度为零C．a、b、c所在圆周上各点电势都相等D．a、d两小球的电荷量之比为A ．C 、D 两点电势相等B ．把电子由A 沿直线移到B 的过程中，电子的电势能保持不变C ．把质子由A 沿直线移到B 的过程中，质子所受电场力先增加后减小D ．将一电子（不计重力）从A 点由静止释放，电子可以沿直线在10．（2024·山东济宁·模拟预测）如图所示，正六棱柱上下底面的中心为异号的点电荷，下列说法正确的是（）A ．F ¢点与C ¢点的电场强度相同B ．A ¢点与F ¢点的电势差小于C ．将试探电荷q +由F 点沿直线移动到D ．将试探电荷q +由O 点沿直线运动到11．（2024·河北·模拟预测）如图所示，在匀强电场中有一正四面体，点，四面体的棱长 1.0m,L R =、A．G带正电荷，则F带正电荷B．G带正电荷，则E带负电荷C．关闭C、D的阀门，仅D．此过程中水的重力势能部分转化为系统的电势能13．（2024·江西上饶·模拟预测）如图所示，同一水平线上的A．小球带正电A．电场强度的方向从B．B、C两点的电势差为C．匀强电场的电场强度大小为A．四点电势大小关系为φa>φbB．b、d两点间连线为等势线，且两点电场强度大小相等C．电子从a到b电场力做负功，电势能增大。

高三物理一轮复习《1.6 电势差与电场强的关系》教案

峙对市爱惜阳光实验学校第三高三物理一轮复习<1.6 电势差与电场强度的关系>一【教材分析】本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，虽然前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。

本节内容的是匀强电场中两点间的电势差于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。

二【教学目标】1、知识与技能性把握电势差与电场强度的关系，理解匀强电场中电势差与电场强度的量关系。

2、过程与方法通过对匀强电场中电势差和电场强度的性、量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力．3、情感态度与价值观从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚思考探索物理的的信念，领略物理方法的微妙，体会物理的力量。

三【、难点】：匀强电场中电势差与电场强度的关系难点：对公式 U=E d中d的理解及公式的正确运用(d为沿场强方向两点所在势面的距离)四【学情分析】电场强度和电势都是描述电场性质的物理量，两者从不同的角度对电场性质进行描述。

对于这节课的讲解，只要求让学生性了解电势差与电场强度的关系就可以了。

对于匀强电场，在讲授时，只要求学生了解它们的量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差的关系公式，并通过公式变形，用比值的方法指出电场强度在数值上于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

通过分析，培养学生的分析能力。

五【教学方法】讲授法、推理法、归纳法六【课前准备】多媒体辅助教学设备、练习资料七【课时安排】一课时八教学过程〔一〕预习检查、总结疑惑★问题：电场的两个根本性质是什么？☆答：电场的两个根本性质：电场的力的性质〔〕〔二〕情景引入、展示目标电场的能的性质〔电势能、电势、、电势差〕电势↓电场强度E →？→电势差↓↓电场力→电势能的变化于电场力所做的功电场强度描述电场的力的性质，而电势描述电场的能的性质，且电势差跟电场力做功相联系，那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢？倾听、思考、答复培养学生的思维能力、【课教学】：●一、电场强度与电势差的关系通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系。

电场线、等势面的分布,电势差与电场强度的关系备考策略

电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系问题备考策略
主标题：电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系问题备考策略
副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。

关键词：电场线、等势面、电势差、电场强度
难度：3
重要程度：5
内容：备考策略。

静电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系问题备考策略主要有如下几点：
1. 把所有关于电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系问题所用到的知识都列出来，便于做练习和将来高考前的总复习。

2．必须将课本中的知识体系以单元和课以及框标题的形式整理出来，老师引导，学生自主构建，这样学生才能形成自己的知识体系，印象深刻。

3.注意在做高考题和高考模拟题的过程中进行积累，积累易混易错点，以提高做选择题的效率和质量。

4.科学安排复习时间，分散复习，反复强化。

5.建立错题本、难题本，把错的原因认真分析，把没有掌握的知识一一记录下来，对以后的高考得高分是很有作用的。

6．解决本部分内容要注意如下知识：(1) 电荷从电场中的一点移到另一点，电场力做的功跟其电荷量的比值叫做这两点的电势差，U=W/q，是标量.(2) 某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量。

在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.由电场本身因素决定，与检验电荷无关. (3) 电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能。

电势能是电荷与所在电场所共有的.正电荷在高电势处电势能大，负电荷在低电势处电势能大.(4) 电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加.（5）掌握点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷的电场线和电势线分布图.。

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