高考物理一轮复习第七章静电场2电场能的性质课件

两点间的电势差 UAB 等于把单位正电荷从 A 点移动到 B 点时电场力
所做的功,故 D 错误。
关闭
BC
解析 答案
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2.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( ) A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
判断角度 判断方法
依据电场 线方向
沿电场线方向电势逐渐降低
依据场源 电荷的正 负
依据电场 力做功
依据电势 能的高低
取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷 周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处 电势低 根据 UAB=WqAB ,将 WAB、q 的正负号代入,由 UAB 的正 负判断 φA、φB 的高低
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考点一 考点二 考点三 考点四
例1(多选)某导体置于电场后,周围的电场分布情况如图所示,图 中虚线表示电场线,实线表示等势面,A、B、C为电场中的三个点。 下列说法正确的是( )
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电场线的疏密表示电场强度的大小,A处电场线比B处稀疏,A正确;在同一
等势面上电势相等且沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以A点的电势高
(1)如图甲所示,C
点为线段
AB
的中点,则有
φC=������
������
+������ 2
������。
(2)如图乙所示,AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD。
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2.E=
������ ������
在非匀强电场中的三点妙用
(1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系,当电势差U一
A.5 V B.10 V C.-5 V D.-10 V
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在电场线方向上a、b两点间的距离(或a、b两点所在等势面间的距离)为
d'=d·cos 60°=1 cm,则|Uab|=Ed'=500×10-2 V=5 V。由题图可知φa<φb,故
Uab<0,所以Uab=-5 V。
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C
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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:U=Ed ,其中d为电场中两点间 沿电场线方向 的距离。 (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 向指向电势降低 最快的方向。在匀强电场中,电场强度在数值上 等于沿电场 方向每单位距离上降低的电势。
正电荷在电势较高处电势能大,负电荷在电势较低处 电势能大
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2.电势能大小的判断
判断角度 做功判断法 电荷电势法 公式法
能量守恒法
判断方法
电场力做正功,电势能减少 电场力做负功,电势能增加 正电荷在电势高的地方电势能大 负电荷在电势低的地方电势能大
将电荷量、电势连同正负号一起代入公式 Ep=qφ, 正 Ep 的绝对值越大,电势能越大;负 Ep 的绝对值越 大,电势能越小 在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势 能相互转化,动能增加,电势能减少;反之,动能减少, 电势能增加
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突破训练 等荷量1+.Q(异多、种选-Q点)如,虚电图线荷所是的示以电,在+场Qx线轴所及上在等相点势距为线为圆的l心的分、两布2������点为如固半图定径所两的示个圆。等,由a量、于异b、b种、c、点d 两d电关闭 点是关圆于上的x 轴四对个称点,故,其b中、ad、两c两点点电在势x相轴等上,,Ab、项d正两确点;关a、于bx、轴c对、称d 四。个下 点列中判,只断有正确c 点的电是势( 为零) ,其余各点的电势均大于零,故 B 项正确;b、d 两点的电场强度大小相等,方向不同,故 C 项错;将一正的试探电荷由 a 点移动到 c 点的过程中,由于 a 点电势高于 c 点电势,故该电荷的电 势能减少,D 项正确。
第2节 电场能的性质
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一、静电力做功和电势能 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与路径 无关,只与电荷量和电荷移动过程 始、末位置间的电势差有关。 (2)计算方法 ①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体在沿电场方向上 的位移。 ②WAB=qUAB,适用于任何电场 。 2.电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的势能 ,称为电势能。 (2)说明:电势能具有相对性,通常取无穷远或大地为电势能零点。
点电势为零,由电场强度的合成法则知,b点的电场强度不为零,方向平行x
轴向右,A错误。在a点放一正的试探电荷,所受的电场力方向向右,当沿x
轴正A.方b点向电移势动为时,零电,场电力场做强正度功也电为势零能减少,在O点减为零,过了O点电势能
为负B.值正,的所试以正探的电试荷探在电a荷点在的a电点势电能势能大大于于零零,所,反受之电若场从力O点方移向到向a右点,电
A.b、d两点处的电势相同 B.四个点中c点处的电势最低 C.b、d两点处的电场强度相同
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ABDD.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减少
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2.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正确的是( )
电 移点场 动D时.中 电电电两 荷场场点 的中力间 电A所、的 荷做B电量的两势功q点的差间变是的化一电而个势变定差化值U,,A故不B等会A于随错把着误正电,C电场正荷力确q做从;又的A由点功U移WA动BA=B到���和���������������B���关��� 闭
知,电场力做正功,q 为正电荷,则电势差为正,即 B 正确;电场中 A、B
1.电势和电势差与检验电荷有关吗?电场中各点的电势与零电势 点的选取有关,电势差与零电势点的选取有关吗?
提示电势和电势差由电场本身决定,与检验电荷无关。电势差与 零电势点的选取无关。
2.电势降低的方向一定是沿电场线方向吗? 提示不一定沿着电场线的方向。
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1.(多选)(对电势差的理解)关于电势差的计算公式,下列说法正确
4.(多选)光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球A、B, 小球A通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连,如图所示。小球B在外力F作 用下缓慢向右移动,移动中两小球电荷量不变,则对两小球和弹簧 组成的系统的分析正确的是( )
A.外力F对系统做正功,弹性势能增加
关闭
外力B.对外小力球F对做正系功统,做当小正球功B,弹向右性运势动能时减,两少球距离增大,库仑力减小,因此
关闭
电场中电场强度为零的位置是绝对的,而电势为零的位置是人为选取的,
电场强度的大小表征着电势随空间的变化率,而与电势的大小无关,故B错
误。由沿电场线方向电势降低,可知电势的升降取决于电场强度的方向而
与电场强度的大小无关,故C错误。
关闭
AD
解析 答案
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3.如图所示,在E=500 V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2 cm,它 们的连线跟电场强度方向的夹角是60°,则Uab等于( )
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将整个圆环看做由两个半圆环组成,由对称性可知,这两个半圆环上的电
荷在A.OO点点的的电电场场强强度度大为小零相,等电,方势向最相低反,故合电场强度为零。x轴上的合 电场B.强O点度的,由电对场称强性可度知为,在零圆,电环势右最侧高的合电场强度方向沿x轴向右,电势降 低;C左.从侧O的点合沿电x场轴强正度方方向向,沿电x场轴强向度左减,电少势,降电低势,故升O高点电势最高。由于在
地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b 关闭 由点两位等于量y轴异O种点点上电方荷。的电取场无线穷分远布处知的:过电Q势和为-Q零连。线的下垂列直说平法分正线确O的b的是等 势( 面为) 零势能面,因此将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点做的
功相同,因此正试探电荷电势能的变化相同,D错误。点b在零势能面上,b
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三、电势差 1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力所做的功 WAB与移动的电荷的电荷量q的比值。 2.定义式:UAB=������������������������。 3.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无关 ,与零势点的选取无关 。 4.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB ,UAB=-UBA。
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思维点拨(1)如何判断A、B两点电势高低? (2)如何判断电子在A、B两点电势能的大小?
提示： (1)沿电场线电势降低。(2)负电荷在电势越高的地方电 势能越小。
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例2(多选)如图所示,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称
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二、电势、等势面 1.电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的电势能 与它的电荷量 的比 值。 (2)定义式:φ=������������p. (3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点 的选取 不同而不同。
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2.等势面 (1)定义:电场中电势相同 的各点构成的面。 (2)等势面的特点 ①等势面一定与电场线垂直 ,即与电场强度的方向垂直 。 ②在等势面 上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线总是从电势高 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 。
于BA点.A的点电的势电,B场正强确度;将小负于电B荷点从的A点电移场到强B度点,电场力做负功,C错误;A点、