江浙鸭12020版高考物理总复习第八章静电场第19讲电场能的性质课件

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考点一
考点二
考点三
【例6】 (多选)一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面 和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面平行,不计粒 子的重力。下列说法正确的有 ( )
A.粒子带负电荷 B.粒子的加速度先不变,后变小
关闭
C.粒子的速度不断增大 电场D.线粒垂子直的等电势势面能,先先向减右小再,向后上增偏大,而粒子运动轨迹先向右再向下偏,故 粒子易带错负警电示荷等,故势A线项越正密确集;等的势地面越方密电集场,电强场度强越度大越,电大场,故线电由场高强度电先势不指 向 变再低减电小势,加,沿速电度场先线不方变向再减电小势,下故B降项最正快确,;且电电场场力一线直与做等负势功线,故垂粒直子。速
大,由于只有一条电场线,无法看出电场线的疏密,故C错误;正电荷在a点的
电势能大于在b点的电势能,所以将正电荷从a点移动到b点过程中,电势 关闭
能B 减小,电场力一定做正功,故D错误。
解析 答案
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考点一
考点二
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【例3】 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形 成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a、b为电 场中的两点,下列结论哪一个错误( )
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2.几种常见的典型电场的等势面比较
电场
等势面(实线)图样 重要描述
匀强电场
垂直于电场线的一簇平面
点电荷 的电场
以点电荷为球心的一簇球面
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考点一
考点二
考点三电场Fra bibliotek等势面(实线)图样 重要描述
等量异种 点电荷的 电场
连线的中垂线上的电势为 零
之,UAB<0,则φA < φB。(后两空均选填“>”或“<”)
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关键能力提升
命题点一 电场力做功的特点 【例1】 如图所示,在匀强电场中有A、B两点,将一电 量为q的正电荷从A点移到B点,第一次沿直线AB移动该电荷,电 场力做功为W1;第二次沿路径ACB移动该电荷,电场力做功W2;第三 次沿曲线AB移动该电荷,电场力做功为W3,则( )
形的外接圆上最低、最高电势分别为( )
A.(2- 3) V、(2+ 3) V
B.0、4 V
C.
2-
43 3
V、
2
+
43 3
V
D.0、2 3 V
关闭
B
解析 答案
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考点一
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【例8】 如图所示,AB、CD是一个圆的两条直径,该圆处于匀强 电场中,电场强度方向平行该圆所在平面。在圆周所在的平面内将 一个带正电的粒子从A点先后以相同的速率v沿不同方向射向圆形 区域,粒子将经过圆周上的不同点,其中经过C点时粒子的动能最小。 若不计粒子所受的重力和空气阻力,则下列判断中正确的是( )
有,后者指电荷在某点的电势能的大小随零势能面的不同而 不同 。
(3)计算方法:
①������p������=qφA,使用时,若电荷为正(或负)电荷,则 q 取“+”(或“-”)号;
若电势为正(或负)值,则 φ 取“+”(或“-”)号。
②������p������=WAO 即电荷在 A 点的电势能等于把电荷由 A点 移
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关键能力提升
命题点一 电场力做功与能量变化 【例9】 (2017~2018学年浙江宁波诺丁汉大学附属中学高一下 学期期末)一带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功 关闭 为 合力3 J做,电功场等力于做动功能的为增1 加J,克量服,合空力气做阻功力等于做各功个0.分5 J力,则做下的列功判,总断功错为误3.5的J, 是 故动( 能增)加3.5 J,所以a点动能比b点小3.5 J,故A正确;重力做功等于重力
第19讲 电场能的性质
考纲导引 备考定向
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知识内容 要求
电势能和 电势
c
电势差 c
电势差与
电场强度 c 的关系
备考方略
1.本讲内容以单选题形式出现时,主要考查 库仑定律、电场线及其性质、电场强度、电
势能和电势高低的判断等知识点。
2.本讲内容也可与物体间作用力、运动学、 牛顿运动定律等其他知识结合,或结合洛伦 兹力考查粒子在复合场中运动。
3.电势差
(1)定义:电荷q在电场中一点A移动到另一点B时,电场力做的功 WAB与电荷量q的 比值 叫AB两点的电势差,UAB=������������������������ 。电势差 等于电势之差,即UAB=φA-φB。
(2)矢标性:有正负,但无方向,是 标 量。若UAB>0,则φA > φB,反
度不断减小,故C项错误;电场力一直做负功,故电势能一直增大,故D项错 关闭
误AB。
解析 答案
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命题点二 电势差与电场强度的关系 关闭
如图【,圆例心7O】是如ab图的所中示点,匀,所强以电圆场心中O有点a的、电b、势c为三2点V,在,所以以它O们c 是为等顶
力 沿电作场用线下方向向集电尘势极降迁低移,由并图沉可积知,的B点轨的迹电,A势、高B于两A点点是电轨势,迹故与A错电误场;由线图 的 可知交,点A点,不电考场虑线尘比埃B点在密迁集移,因过此程A点中的的电相场作强用度和大电于荷B点量电变场化强,则度以,故下A点 说 的电法场正力确大的于是B(点的电) 场力,则A点的加速度大于B点的加速度,故B正确;
3.本讲内容单独以计算题形式出现可能性 不大,主要考查带电粒子在电场中的运动、 电势能、电场力做功,与其他能量知识结合。
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电势能和电势、电势差
核心知识整合
1.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有的与位置有关的能量。
(2)特点:系统性和相对性,前者指电势能为电荷和 电场 所共
点势 势的线 均三,匀则角降电低形场,中过 线,圆 如∠心 图a=的 中30电°M,∠势Nc为所=9示20°V,。方,则电向圆场由周方M上向指电与向势三最N角。低形沿为所电0在场,最平线高面方为平向4行电V。,
已选知B。a、b 和 c 点的电势分别为(2- 3) V、(2+ 3) V 和 2 V。该三角
A.W1>W2>W3
B.W1<W2<W3
关闭
根据C.电W场1=力W做2=功W只3 与初D末.位W置1=的W电2>势W差3 有关,可知三种路径电场力做功相关闭
等C ,选项C正确。
解析 答案
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命题点二 电势能和电势 【例2】 (2018浙江桐乡凤鸣高中期中)如图,直线MN为某点电荷 Q所产生的电场中的一条电场线,a、b为电场线上的两点。已知正 电荷在a点的电势能大于在b点的电势能。下列说法正确的是( 关) 闭 正电AB..荷a点点在电电a荷点势Q的一一电定定势高在能于M大b端于点在电b势点的电势能,所以a点的电势高于b点的电 势,C电.a场点线电的场方强向度从一a到定b大;若于是b正点电电荷场的强电度场线,则电荷在M端,若是负电荷 的电D.场将线正,则电电荷荷从在a点N端移、动故到Ab错点误过,B程正中确,;电电场场线力越一密定的做地负方功电场强度越
D.粒子到达D点时电势能最小
能D 最大,故C错误,D正确。
解析 答案
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考点一
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核心知识整合
电场力做功与功能关系
电场力做 功的计算 方法
电场中的 功能关系
(1)电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增 加,即 W=-ΔEp。 (2)如果只有电场力做功,则动能和电势能之间相互转 化,动能(Ek)和电势能(Ep)的总和不变,即 ΔEk=-ΔEp。
等量同种 正点电荷 的电场
连线上,中点电势最低,而在 中垂线上,中点电势最高
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考点一
考点二
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命题点一 给出电场线 【例4】 (2018年10月浙江绍兴新昌中学高三适应性考试)如图所
示,为某静电除尘装置的原理图,废气先经过机械过滤装置再进入
静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场 关闭
A.a点的电场强度比b点的大
关闭
电场B.线a点密的的电地势方比电场b点强的度高大,A项正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,B项
正确C.;检由验Ep=电q荷φ 可-q在知,a负点电的荷电在势高能电比势在处电b点势的能大小,C项错误;负电荷从a到b 电势D.能将增检加验,根电据荷电-q场从力a点做移功与到电b点势的能过变程化的中关,电系场可力知做,这负个功过程中电场 关闭
无BC关,只与电场线方向相关,故C正确。
解析 答案
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易错警示场强,电势,电势能彼此之间都没有必然联系。 思路点拨1.曲线运动条件:受力方向指向轨迹凹的一侧。力与速 度成锐角,物体做加速曲线运动,力与速度成钝角,物体做减速曲线 运动。 2.正电荷受力方向与电场强度方向相同,负电荷与电场强度方向 相反。 3.力F与速度v之间夹角是锐角,力做正功;力F与速度v之间夹角是 钝角,力做负功。
势能A.的a点变动化能量比,重b力点做小功33.5JJ,重B力.a势点能重减力小势3 能J,所比以ba点点大重3力J势能比b点大3 J,故CB.a正点确电;电势场能力比做b功点等小于1 电J 势D能.a点的机变械化量能,比电场b点力小做0功.51JJ,电势能减小1 J,所易以错a点警电示势功能是比能b量点大转1化J,的故量C错度误,有;除多重种力表外现的形各个式力:重做力的做总功功是等重于机 力 动 械能势能的能变增变化加化的量的量,除量度重度;重力;力电外外场,电力的场各做力做个功功是力为电做1势的J,能总克服功变空化是气的机阻量械力度能做变;合功化力0.的5做J量,功故度是机。械关闭
到 零势能点
电场力做的功。
(4)矢标性:电势能是标量,有正负,表示大小。
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考点一
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2.电势
(1)定义:选好零电势点后,①某点的电势等于该点与零电势点间 的 电势差 ;②电势等于检验电荷在该点的 电势能 与
电荷量 的比值。
(2)特点:电势具有相对性,即电场中某一点的电势与零电势点的 选取有关,零电势点选的不同,该点的电势会不同;但两点的电势差 与零电势点的选取 无关 (选填“有关”或“无关”)。
关闭
仅在电场力作用下从A点进入,离开C点的动能最小,电势能最大,则C点是
沿电A.场电强场度强方度向方离向A由点最A指近向,所B以电场线与过C的切线相垂直,因为带电微 粒是B.带电正场电强,故度匀方强向电由场D的指方向向C沿CD方向,故A、B错误;由上可以知道,电 场线C.方粒向子从到C达到BD点,由时沿动着能电最场线大方向,电势降低,则有D点的电势能最小,动关闭
D.尘埃在迁移过程中电势能始终在增大
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考点一
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【例 5】 (多选)如图所示,在点电荷 Q 产生的电场中,实线 MN 是一条方向未标出的电场线,虚线 AB 是一个电子只在静电力作用 下的运动轨迹。设电子在 A、B 两点的加速度大小分别为 aA、aB,关闭 电由势于能不分知道别电为子������p速������度、变������p化������。,由下运列动轨说迹法图正不确能的判是断(电子向) 哪个方向运动,
故A错误;若aA>aB,则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端;又由运动轨迹可
知,电场力方向指向凹的一侧即左侧,所以,在MN上电场方向向右,那么Q
靠近M端且为正电荷,故B正确;由B项可知,电场线方向由M指向N,那么A
点电A势.电高于子B一点定,故从D错A误向;由BB运项动可知,电子所受电场力方向指向左侧,那么, 若电B子.若从Aa向A>Ba运B,则动,Q则电靠场近力M做端负且功,为电正势能电增荷加;若电子从B向A运动,则 电场CD力..无B做点论正功电Q,势电为势可正能能电减高荷小于还,所是 A以点负,一电电定势荷有一Ep定A<有Ep���B���,p求������解<过������程p������与Q所带电荷 关闭
放电极与集尘极间建立非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的,故粒子
不可A.能A点做匀电变势速高运于动B,点故电C错势误;由图可知,开始时速度方向与电场力方向 夹角B.为尘钝埃角在,电A点场的力做加负速功度,电大势于能在增B大点;后的来加变速为度锐角,电场力做正功,电势关闭
能B 减C.小尘;埃对于在全迁过移程过而程言中,根做据匀电变势速的运变动化可知,尘埃电势能减小,故D错误。
力C 做负功,D项正确。故选C。
解析 答案
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考点一
考点二
考点三
方法技巧电势高低判断方法:沿电场线方向,电势越来越低; 电势能高低判断方法:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功, 电势能增加。
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考点二
考点三
电场线、等势面和运动轨迹 核心知识整合
1.等势面特点 (1)等势面一定与电场线 垂直 。 (2)同一等势面上移动电荷电场力 不做功 。 (3)电场线的方向总是从 电势高 的等势面指向 电势低 的 等势面。 (4)等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。