2014届高考物理一轮复习讲义：第六章第2讲-电场能的性质(人教版)
人教版高三物理一轮复习基础梳理第六章课时2电场能的性质
课时2 电场能的性质一、静电力做功和电势能(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关。
(2)计算方法①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿电场方向的距离。
②W AB=qU AB,适用于任何电场。
(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功。
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E pA E pB=ΔE p。
(3)电势能具有相对性。
通常把电荷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的电势能规定为零。
二、电势、等势面(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: =p Eq(3)矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)。
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因电势零点选取的不同而不同。
(5)电势是描述电场能的性质的物理量,决定于电场本身,与试探电荷无关。
(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面。
(2)特点①在等势面上移动电荷,静电力不做功。
②等势面一定与电场线垂直,即与电场强度方向垂直。
③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密)。
(1)电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。
(2)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。
(3)公式:电场中A点的电势为ϕA,B点的电势为ϕB,则U AB=ϕAϕB,U BA=ϕBϕA,可见U AB=U BA。
(4)电势差是标量,U AB是正值,A点的电势比B点的电势高;U AB为负值,A 点的电势比B点的电势低。
(5)电荷q从A点移到B点,静电力做功W AB与AB间电势差U AB的关系为W AB=qU AB。
考点一电势、电势差、等势面的概念1.电势:ϕ=p Eq(1)电势的相对性:电场中各点的电势是相对的,电势零点的电势为零;没有特殊说明时,一般以地面或无穷远处为电势零点。
2014高三物理一轮复习 第六章 第2讲 电场能的性质描述1
第2讲 研究电场能的性质(对应学生用书第98页)电场力做功与电势能1.电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，只与初、末位置有关． (2)计算方法①W AB ＝qEL ，只适用于匀强电场，其中L 为沿电场线方向的位移． ②W AB ＝qU AB ，适用于任何形式的电场． 2．电势能(1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，W E ＝E p A －E p B .(3)电势能的相对性，电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零．【针对训练】 1.图6－2－1(2013届青岛二中检测)如图6－2－1所示，已知菱形ABCD 处于一静电场中，AC 与BD 相交于O ，若一个电子从A 点运动到B 点动能减小10 eV ，将电子从B 点移动到C 点，电场力做功也是10 eV ，则由此可推断此空间存在的静电场可能是( )A ．匀强电场，方向垂直于AC 由O 指向B B ．匀强电场，方向垂直于AC 由B 指向O C ．位于O 点的负点电荷形成的电场D ．位于D 点的负点电荷形成的电场【解析】 电子从A 点运动到B 点动能减小10 eV ，则电势能增大10 eV ，由于电子带负电，故电势降低10 V ，将电子从B 点移动到C 点，电场力做正功则电势能减小10 eV ，故电势升高10 V ，由此推得A 、C 两点电势相等且比B 点电势高10 V ，如果是匀强电场，则电场方向一定垂直AC ，由电势高的O 点指向电势低的B 点，故选项A 正确、B 错误；如果是负点电荷产生的电场，则电势外高内低，由图可知负点电荷位于O 点和D 点都是B 点电势高于A 、C 点的电势，故选项C 、D 错误．【答案】 A电势与等势面 1.电势(1)定义式：φM ＝E p Mq.(2)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(或低)．(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点选取的不同而不同． 2．等势面的特点(1)等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直． (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． 【针对训练】2．(2013届安庆一中检测)一个匀强电场的电场线分布如图6－2－2甲所示．把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图6－2－2乙所示．在电场中有A 、B 、C 、D 四个点(B 、C 两点在空心导体的表面上)，下面说法正确的是( )甲 乙图6－2－2A ．φA ＝φB B ．φB ＝φC C ．E A ＝ED D ．E A ＜E D【解析】 沿电场线方向电势逐渐降低，φA ＞φB ，选项A 错误；空心导体是等势体，表面是等势面，φB ＝φC ，选项B 正确；电场线疏密表示电场强度大小，E A ＜E D ，选项C 错误，D 正确．【答案】 BD电 势 差 1.定义式：U AB ＝W ABq. 2．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB . 3．影响因素电势差U AB 由电场本身的性质决定，与移动的电荷q 及电场力做的功W AB 无关，与零势点的选取无关．4．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式：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：电场中，场强方向是指电势降低最快的方向．在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势．错误!【针对训练】 3.图6－2－3如图6－2－3所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有( )A．φA>φB>φCB．E C>E B>E AC．U AB<U BCD．U AB＝U BC【解析】A、B、C三点处在一条电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA>φB>φC，A正确；由电场线的疏密程度可以看出电场强度大小关系为E C>E B>E A，B对；电场线密集的地方电势降落较快，故U BC>U AB，C对，D错．【答案】ABC(对应学生用书第99页)电势高低与电势能大小的判断方法1.电势高低的判断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电场力做功根据U AB＝W ABq，将W AB、q的正负号代入，由U AB的正负判断φA、φB的高低依据场源电荷的正负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2.电势能大小的判断判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加续表判断角度判断方法电荷电势法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公式法由E p M＝qφM，将q、φM的大小、正负号一起代入公式，E p M的正值越大，电势能越大；E p M的负值越小，电势能越大能量守恒法在电场中，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，电势能减小；反之，动能减小，电势能增加(1)电势、电势能的正负表示大小，正的电势比负的电势高、正的电势能比负的电势能大，而电势差的正负表示两点电势的相对高低．(2)电场线或等差等势面越密的地方电场强度越大，但电势不一定越高．(2012·重庆高考)空间中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如图6－2－4所示，a 、b 、c 、d 为电场中的4个点．则( )图6－2－4A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种B ．a 点和b 点的电场强度相同C ．c 点的电势低于d 点的电势D ．负电荷从a 到c ，电势能减少【审题视点】 (1)注意题中所给图是等势面分布图，非电场线分布图．(2)a 、b 同一等势面，c 、d 不在同一等势面上，应找出电场线方向再判断c 、d 电势高低．(3)确定电场线方向，就可比较电荷移动时电势能变化．【解析】 由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，P 、Q 两点应为等量的异种电荷，A 错；a 、b 两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B 错；因P 处为正电荷，因此c 点的电势高于d 点的电势，C 错；因P 处为正电荷，故Q 处为负电荷，负电荷从靠负电荷Q 较近的a 点移到靠正电荷P 较近的c 点时，电场力做正功，电势能减小，D 对．【答案】 D 【即学即用】 1.图6－2－5(2012·山东高考)图6－2－5中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点．则该粒子( )A ．带负电B ．在c 点受力最大C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能D ．由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化【解析】 由带电粒子进入正点电荷形成的电场中的运动轨迹可以看出两者相互排斥，故带电粒子带正电，选项A 错误；根据库仑定律F ＝kq 1q 2r 2可知，a 、b 、c 三点中，在a 点时受力最大，选项B 错误；带电粒子从b 点到c 点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故在b 点的电势能大于在c 点的电势能，选项C 正确；由于虚线为等间距的同心圆，故U ab ＞U bc ，所以W ab ＞W bc ，根据动能定理，带电粒子由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化，选项D 正确．【答案】 CD匀强电场中场强与电势差的关系应用1.公式E ＝U d反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知：电场强度的方向就是电势降低最快的方向．公式E ＝U d的应用只适用于匀强电场，且应用时注意d 的含义是表示某两点沿电场线方向的距离，或两点所在等势面之间的距离．2．由匀强电场中场强与电势差的关系，可推出两个重要推论：图6－2－6推论1：如图6－2－6所示，匀强电场中任一线段AB 的中点C 的电势，等于两端点电势的等差中项，即φC ＝φA ＋φB2证明：设AC ＝CB ＝d ，则φA －φC ＝Ed cos θ，φC －φB ＝Ed cos θ所以有：φC ＝φA ＋φB2.图6－2－7推论2：如图6－2－7所示，若匀强电场中两线段AB ＝CD 且AB ∥CD ，则φA －φB ＝φC－φD .证明：设AB ＝CD ＝d ，则φA －φB ＝Ed cos θ，φC －φD ＝Ed cos θ 所以有：φA －φB ＝φC －φD .(2012·安徽高考)如图6－2－8所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V ，点B 处的电势为3 V ，则电场强度的大小为( )图6－2－8A ．200 V/mB ．200 3 V/mC ．100 V/mD ．1003V/m【解析】 在匀强电场中，沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA 的中点C 的电势φC ＝3 V(如图所示)，因此B 、C 为等势面．O 点到BC 的距离d ＝OC sin α，而sin α＝OB OB 2＋OC 2＝12，所以d ＝12OC ＝1.5×10－2m ．根据E ＝U d 得，匀强电场的电场强度E ＝U d ＝31.5×10－2V/m ＝200 V/m ，故选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．【答案】 A如何确定匀强电场中的电场线(1)先确定等势面：根据“两点确定一条直线”，找出电场中电势相等的两个点，然后连接成一条等势线；因匀强电场的电势在一条直线上均匀变化，任一线段中点的电势为两端点电势的平均值，题中先找出OA 中点C 的电势为3 V ，连BC 得等势线．(2)电场线跟等势面一定垂直，作出等势线的垂线即得电场线；题中过O 点可作BC 的垂线，即电场线．(3)比较电势的高低，即沿着电场线的方向，电势逐渐降低；根据题中电势高低在电场线上标出箭头，表示电场的方向．【即学即用】2．(2013届陕西师大附中检测)如图6－2－9所示，平行直线AA ′、BB ′、CC ′、DD ′、EE ′.分别表示电势为－4 V 、－2 V 、0、2 V 、4 V 的等势线．若AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝2 cm ，且与直线MN 成30°角，则( )图6－2－9A ．该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA ′，且左斜下B ．该电场是匀强电场，场强大小E ＝2 V/mC ．该电场是匀强电场，与C 点距离为2 cm 的所有点中，最高电势为4 V ，最低电势为－4 VD ．该电场可能不是匀强电场，E ＝U d不适用【解析】 因各等势面间距相等，电势差相等，所以该电场为匀强电场．场强大小E ＝22×10－2sin 30°V/m ＝200 V/m ，其方向与等势面垂直指向电势降低的方向即指向左上方．A 、B 、D 选项错．因C 点电势为零，与C 点距离为2 cm 的点的最高电势为φm ＝Ed ＝200×2×10－2V ＝4 V ，最低电势为－4 V ，C 项正确． 【答案】 C电场线、等势线、轨迹线的综合问题 此类问题的解题方法可归纳为以下几点1．运动粒子的曲线轨迹必定向电场力方向弯曲，即电场力方向指向曲线的内侧，且运动轨迹必定在v 和F 之间．先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度的方向；再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力方向．2．电场线和等势面垂直，电场线又从高电势指向低电势．3．先根据电场线的方向以及疏密情况，确定场强及电性情况，定性判断电场力(或加速度)的大小和方向；再根据电场力方向与速度方向的关系来判断速度的变化情况以及运动性质．4．根据电场力方向与速度方向的关系来判断电场力做功情况及判断电势能的变化情况，另外可以通过能量的转化和守恒确定电势能及动能的变化情况．图6－2－10(2013届辽宁省实验中学检测)如图6－2－10所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE＝EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|W ab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|W bc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则( )A．|W ab|＝|W bc|B．|W ab|＜|W bc|C．粒子由a点到b点，动能减少D．a点的电势较b点的电势低【解析】由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U＝Ed知|U ab|＞|U bc|，而W＝qU，所以|W ab|＞|W bc|，则A、B均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D错误；粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C正确．【答案】 C【即学即用】3．(2013届银川一中检测)如图6－2－11所示，实线为一匀强电场的电场线，两个带电粒子q1、q2分别从A、C两点以垂直于电场线的初速度射入电场，仅受电场力作用，运动轨迹分别如图中的ABC、CDA所示，已知q1是带正电的粒子．则下列说法中正确的是( )图6－2－11A．q2可能也带正电B．A点的电势一定低于C点的电势C．电场力对q1做正功，对q2做负功D．q1、q2的电势能均减少【解析】由图中带电粒子q1的运动轨迹可知带电粒子q1受水平向右电场力，则电场方向水平向右，A点的电势一定高于C点的电势，q2受水平向左的电场力，为负电荷，则A、B错误；两粒子的电场力都做正功，电势能均减少，则C错误、D正确．【答案】 D(对应学生用书第101页)电场力做功及功能关系1.电场力做功的计算方法(1)由公式W＝Fl cos θ计算，此公式只适用于匀强电场．可变形为W＝qEd(d＝l cos θ)，式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移．(2)由公式W＝qU计算时有两种方法：①三个量都取绝对值，先计算出功的数值，然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功．②代入符号，将公式写成W AB＝qU AB，特别是在比较A、B两点电势高低时更为方便：先计算U AB＝W AB/q，若U AB＞0，即φA－φB＞0，则φA＞φB；若U AB＜0，即φA－φB＜0，则φA ＜φB.(3)由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.(4)由电势能变化计算：W＝－ΔE p.2．带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子合力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧．(2)电场力与速度方向间夹角小于90°，电场力做正功；夹角大于90°，电场力做负功．3．功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变；(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化；(4)所有外力对物体所做的功，等于物体动能的变化．6－2－12(2013届宝鸡高三检测)如图6－2－12所示，有三根长度皆为l＝1.00 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别挂有质量皆为m＝1.00×10－2 kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为－q和＋q，q＝1.00×10－7 C．A、B之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E＝1.00×106N/C的匀强电场，场强方向水平向右，平衡时A、B两球的位置如图甲所示．现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B两球最后会到达新的平衡位置．则最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少？(不计两带电小球间相互作用的静电力)【潜点探究】(1)OB线烧断前处于平衡状态，烧断后最终也处于平衡状态，要从受力分析角度判断最后平衡状态下，A、B球的位置．(2)由A、B球的始末位置，可计算出机械能的变化．(3)由A、B球在电场中的始末位置可计算出其电势能的变化．(4)只要AB相对距离不变，二者之间的库仑力引起的相对势能不变．【规范解答】a将O、B之间的线烧断后，由于有空气阻力，A、B两球最后会达到新的平衡位置(处于静止状态)．对于A、B整体，其受力情况如图a所示：重力2mg，竖直向下；两个电场力qE，一个水平向左，一个水平向右，相互平衡；所以线OA的拉力应竖直向上，即OA呈现竖直状态．b对于B球，其受力情况如图b所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向右，设线BA的拉力T2与竖直方向成β角，由平衡条件得：T2sin β＝qET2cos β＝mg解得：β＝45°由此可知，A、B两球重新达到平衡的位置如图b所示．与原来位置相比，A球的重力势能减少了：E p A ＝mgL (1－sin 60°) B 球的重力势能减少了：E p B ＝mgL (1－sin 60°＋cos 45°) A 球的电势能增加了： E A ＝qEL cos 60°B 球的电势能减少了：E B ＝qEL (sin 45°－sin 30°)两种势能的总和减少了E ＝E B －E A ＋E p A ＋E p B ＝6.8×10－2J.【答案】 减少了6.8×10－2J 【即学即用】 4.图6－2－13(2013届山东省实验中学检测)如图6－2－13所示，A 、B 是位于竖直平面内、半径R ＝0.5 m 的14圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B 与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E ＝5×103N/C.今有一质量m ＝0.1 kg 、带电荷量q ＝＋8×10－5C 的小滑块(可视为质点)从A 点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B 时对B 点的压力； (2)小滑块在水平轨道上通过的总路程．【解析】 (1)设滑块第一次达B 点时速度大小为v ，轨道对滑块的支持力为F N ，根据牛顿第二定律：F N －mg ＝m v 2R根据动能定理：－qER ＋mgR ＝12mv 2解得F N ＝2.2 N ，根据牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大小为F ′N ＝F N ＝2.2 N.(2)滑块在水平轨道上运动时受电场力F ＝qE ＝0.4 N ，受滑动摩擦力 F ′＝μmg ＝0.05 NF ＞F ′，所以滑块最终将在圆弧轨道上往复运动，且恰能达B 点，设滑块在水平轨道上运动的总路程为x ，根据动能定理有－μmgx ＝0－12mv 2解得x ＝6 m【答案】 (1)2.2 N (2)6 m(对应学生用书第102页)●场强、电势、电势能的大小比较 1.图6－2－14(2012·福建高考)如图6－2－14所示，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )A ．A 点电势大于B 点电势 B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．q 1的电荷量小于q 2的电荷量D ．q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能【解析】 由于电场力做负功，所以Q 应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB ＞φA ，故A 项错误；由E ＝k Q r2，r 不相等，所以E A ≠E B ，故B 项错误；由φA ＝W A →∞q 1、φB ＝W B →∞q 2，因为W A →∞＝W B →∞，φA ＜φB ＜0，所以1q 1＞1q 2，即q 1＜q 2，故C 项正确；由于克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能，故D 项错误．【答案】 C●匀强电场中电势差与场强的关系2．(2010·安徽高考)如图6－2－15所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R ＝0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小E ＝100 V/m ，则O 、P 两点的电势差可表示为( )图6－2－15A ．U OP ＝－10sin θ(V)B ．U OP ＝10sin θ(V)C ．U OP ＝－10cos θ(V)D ．U OP ＝10cos θ(V)【解析】 根据“沿电场线方向，电势降低”可知，φO ＜φP ，U OP ＜0；根据匀强电场中电势差和场强的关系U ＝Ed 可知，U OP ＝－ER sin θ＝－10sin θ(V)，选项A 正确．【答案】 A●等量异种点电荷电场、电势分布特点 3.图6－2－16(2011·山东高考)如图6－2－16所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 和c 关于MN 对称、b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是( )A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能【解析】如图所示，两电荷连线的中点位置用O表示，在中垂线MN上，O点场强最大，在两电荷之间连线上，O点场强最小，即E b<E O，E O<E d，故E b<E d，A错误B正确．等量异种电荷的电场中，电场线、等势线均具有对称性，a、c两点关于MN对称，U ab＝U bc，C正确．试探电荷＋q从a移到c，远离正电荷，靠近负电荷，电场力做正功，电势能减小，D 错误．另一种理解方法：a点电势高于c点电势，试探电荷＋q在a处的电势能大，在c处的电势能小，D错误．【答案】BC●带电粒子运动轨迹问题分析4．(2011·江苏高考)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6－2－17所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的是( )图6－2－17A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大【解析】电场线与等势面垂直，可知右侧虚线上方电场线斜向右上方偏，而粒子向下偏，说明粒子带负电，故A正确；等势面的疏密表示电场强度的大小，故B正确；粒子所受的电场力一直做负功，粒子做减速运动，电势能增加，C、D错误．【答案】AB●电场力做功、电势能变化问题5．(2012·广东高考)图6－2－18图6－2－18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【解析】由题图可知，电场方向水平向左，带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向相同，所以落在左侧；带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反，所以落在右侧．选项A错误．无论矿粉所带电性如何，矿粉均向所受电场力方向偏转，电场力均做正功，选项B 正确；电势能均变小，选项C错误，选项D正确．【答案】BD。
2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第06章 单元小结练(二) 电场能的性质 带电粒子在电场中的运动
单元小结练电场能的性质带电粒子在电场中的运动(限时：45分钟)一、单项选择题1．如图1所示，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是()图1A．b、d两点的电场强度相同B．a、f两点的电势相等C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功D．图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同答案 B解析b、d两点场强大小相等，方向不同，A错误；整个球面为一等势面，电场力做功为0，C、D错误，B正确．2．一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图2所示．下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是()图2A．E A>E B，φA>φBB．E A＝E B，φA＝φBC．E A<E B，φA>φBD．E A<E B，φA<φB答案 B解析物体受电场力的作用，合力不为零．由运动图象可知速度的大小没有变化，故物体只能做匀速圆周运动，故选B.3．如图3所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()图3A．A点和B点的电势相同B．C点和D点的电场强度相同C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功D．负电荷从C点移至D点，电势能增大答案 C解析A点比乙球面电势高，乙球面比B点电势高，故A点和B点的电势不相同，A 错；C、D两点场强大小相等，方向不同，B错；φA>φB，W AB>0，C对；C、D两点位于同一等势面上，故此过程电势能不变，D错．4. 某导体置于电场后其周围的电场分布情况如图4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．下列说法错误的是()图4A．A点的电场强度小于B点的电场强度B．A点的电势高于B点的电势C．将负电荷从A点移到B点，电场力做正功D．将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零答案 C解析根据图中电场线的疏密，判断场强E的大小为E A<E B，根据等势面的分布知φA>φB.且A 、C 在同一等势面上，将正电荷从A 点移到C 点，电场力不做功；将负电荷从A 点移到B 点，电场力做负功，因此只有选项C 错误．5． (2012·福建理综·15) 如图5所示，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )图5A ．A 点电势大于B 点电势 B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．q 1的电荷量小于q 2的电荷量D ．q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能 答案 C解析 由于电场力做负功，所以Q 应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB >φA ，故A 项错误；由E ＝k Qr 2，r 不相等，所以E A ≠E B ，B 项错误；由φA ＝W A →∞q 1、φB ＝W B →∞q 2，因为W A →∞＝W B →∞，φA <φB <0，所以1q 1>1q 2，即q 1<q 2，故C 项正确；由于外力克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能，故D 项错误．6． 如图6所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U 1的加速电场，经加速后从小孔S 沿平行金属板A 、B 的中线射入，A 、B 板长为L ，相距为d ，电压为U 2.则带电粒子能从A 、B 板间飞出应该满足的条件是( )图6A.U 2U 1<2d LB.U 2U 1<d LC.U 2U 1<2d 2L 2D.U 2U 1<d 2L 2 答案 C解析 根据qU 1＝12m v 2，再根据t ＝L v 和y ＝12at 2＝12qU 2md ·(L v )2，由题意知，y <12d ，解得U 2U 1<2d 2L2，故C正确．7．如图7(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0<t<8×10－10s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是()图7A．0<t<2×10－10 sB．2×10－10 s<t<4×10－10 sC．4×10－10 s<t<6×10－10 sD．6×10－10 s<t<8×10－10 s答案 D解析选向右为正方向，根据题图(b)作出粒子运动的v－t图象如图所示．由图象可知正确选项为D.8．如图8所示，半径为R的均匀带电圆盘水平放置，圆盘中心有一小孔，P、Q是过圆盘中心且垂直圆盘的直线．一质量为m的带电小球从P、Q连线上的H点由静止开始释放，当小球下落到圆盘上方h处的M点时，小球的加速度为零．已知重力加速度为g，则下列判断中错误的是()图8A．小球运动到圆盘下方h处的N点时加速度大小为2gB．小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等C ．小球从M 点运动到N 点的过程中，小球的机械能守恒D ．小球从M 点运动到N 点的过程中，小球的机械能与电势能之和保持不变 答案 C解析 均匀带电圆盘在其中心轴线上产生的电场可以等效成无数对等量同种电荷在其中心轴线上形成的电场．由其电场特点可知：带电圆盘在M 、N 点产生的电场关于圆盘中心点对称，由于小球在M 点加速度为零，则可知圆盘对小球在该点的电场力与重力等大反向，而在N 点，带电小球受到的电场力方向是竖直向下的，故小球在圆盘下方h 处的N 点时加速度大小为2g ，选项A 正确；由电场特点可知小球在两点的电势能相等，选项B 正确；小球在此运动过程中，只有重力和电场力做功，故小球的机械能与电势能之和保持不变，选项C 错误，选项D 正确． 二、多项选择题9． 如图9所示，在等量异种点电荷＋Q 和－Q 的电场中，有一个正方形OABC ，其中O 点为两电荷连线的中点．下列说法正确的是( )图9A ．A 点电场强度比C 点的电场强度大B ．A 点电势比B 点的电势高C ．将相同的电荷放在O 点与C 点电势能一定相等D ．移动同一正电荷，电场力做的功W CB ＝W OA 答案 AC解析 由等量异种点电荷的电场线分布知A 点电场强度大于C 点电场强度，选项A 正确；由等量异种点电荷的等势面分布知A 点电势低于B 点电势，选项B 错误；O 、C 两点在同一等势面上，故相同的电荷在O 、C 两点处的电势能相等，选项C 正确；A 点电势低于B 点电势，O 点电势等于C 点电势，且O 、C 为高电势点，故移动同一正电荷，电场力做功W CB <W OA ，选项D 错误．10．如图10所示，一个平行板电容器，板间距离为d ，当对其加上电压后，A 、B 两板的电势分别为＋φ和－φ，下述结论正确的是( )图10A ．电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为E ＝φdB ．电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，有负的，有的为零C ．若只减小两极板间的距离d ，该电容器的电容C 要增大，极板上带的电荷量Q 也会增加D ．若有一个电子水平射入两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小 答案 BCD解析 由题意可知，两板间电压为2φ，电场强度为E ＝2φd ，A 错误；板间与板平行的中线上电势为零，中线上方电势为正，下方电势为负，故B 正确；由C ＝εr S4πkd 知，d 减小，C 增大，由Q ＝CU 知，极板带电荷量Q 增加，C 正确；电子水平射入两极板之间的电场时，电场力一定对电子做正功，电子的电势能一定减小，D 正确．11．如图11所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为l ，板间距离为d ，在板右端l 处有一竖直放置的光屏M ，一带电荷量为q 、质量为m 的质点从两极板中央射入板间，最后垂直打在M 屏上，则下列结论正确的是( )图11A ．板间电场强度大小为mg /qB ．板间电场强度大小为2mg /qC ．质点在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等D ．质点在板间运动的时间大于它从板的右端运动到光屏的时间 答案 BC解析 质点受到重力和沿竖直方向的电场力，水平方向做匀速直线运动，由t ＝lv 0可知，质点在板间的运动时间与它从板的右端运动到光屏的时间相等，C 正确，D 错误；设板间场强大小为E ，因质点垂直打在光屏上，故有qE －mg m t ＝gt ，故E ＝2mgq ，A 错误，B正确． 三、非选择题12．如图12所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A 点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m 、电荷量为－q ，匀强电场的场强大小为E ，斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)图12(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小．(2)若使小球通过圆轨道顶端的B 点，求A 点距水平地面的高度h 至少应为多大？ (3)若小球从斜轨道h ＝5R 处由静止释放，假设其能够通过B 点，求在此过程中小球机械能的改变量．答案 (1)(mg －qE )sin αm (2)52R (3)－3REq解析 (1)根据牛顿第二定律有(mg －qE )sin α＝ma ，解得a ＝(mg －qE )sin αm(2)若小球刚好通过B 点，根据牛顿第二定律有 mg －qE ＝m v 2R小球由A 到B ，根据动能定理有 (mg －qE )(h －2R )＝m v 22以上两式联立得h ＝52R .(3)小球从静止开始沿轨道运动到B 点的过程中，设机械能的变化量为ΔE 机 由ΔE 机＝W 电，W 电＝－3REq ，得ΔE 机 ＝－3REq .。
高三物理一轮复习 第6章 静电场 2 电场能的性质课件
[练一练]
如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平
面的匀强电场，其中坐标原点处的电势为0 V，点A处的电势
为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为( )
A. 200 V/m
B．200 3 V/m
C. 100 V/m
D. 100 3V/m
【解析】 匀强电场的电场线与等势面都是平行、等间
_零__电__势__点__的___不同而不同．
2．等势面 (1)定义：电场中__电__势__相__等__的各点组成的面．
(2)四个特点 ①等势面一定与_电__场__线___垂直． ②在__同__一__等__势__面____上移动电荷时电场力不做功． ③电场线方向总是从__电__势__高____的等势面指向__电__势__低___
依据电场线方向
沿电场线方向电势逐渐降低
依据电场力做功 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
判断角度
依据场源电荷 的正负
判断方法
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
[填一填] 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与___路__径___无关，只与__初__末__位__置___ 有关． (2)计算方法 ①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿__电__场__方__向___ 的距离． 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，数值上等于将电荷 从该点移到__零__势__能___位置时静电力所做的功．
提示：EP＞EQ，φP＞φQ.
[填一填]
1．电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的__电__势__能__E_p__与它 的__电__荷__量__q___的比值． (2)定义式：φ＝____E_p_/q__. (3Байду номын сангаас矢标性：电势是__标__量____，有正负之分，其正(负)表示 该点电势__比__零__电__势__高(低)． (4)相对性：电势具有____相__对__性____，同一点的电势因选取
高考物理一轮总复习 必修部分 第6章 静电场 第2讲 电场能的性质的描述课件
解析 由电场线的疏密和 U＝Ed 定性判断出 UAC>UCB，即 φA－φC>φC－φB ∴φA＋φB>2φC ∴φC<10 V，故 C 正确。
3．[等势面的考查]关于等势面的说法，正确的是( ) A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功 B．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C．两个不等电势的等势面可能相交 D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小
1.电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的_电__势__能___E_p_与它的__电__荷__量___q_的比值。
Ep (2)定义式：φ＝___q__。 (3)矢标性：电势是__标__量__，有正负之分，其正(负)表示该点电势比__零__电__势___高(低)。 (4)相对性：电势具有_相__对__性____，同一点的电势因选取___零__电__势__点___的不同而不同。
(2)电势能是相对的，与零势能位置的选取有关，但电势能的变化是绝对的，与零势能位置的选取无关。 (3)电势能是标量，有正负，无方向。电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表 示电势能小于参考点的电势能。
(4)零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零势能位置。
知识点 2 电势 Ⅰ
解析 等势面由电势相等的点组成，等势面附近的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时， 电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A 错。等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相 交，B、C 错。等差等势面的疏密反映场强的大小，D 正确。故正确答案为 D。
知识点 3 电势差 Ⅱ
高考物理一轮 第6单元第2讲 电场的能的性质课件
(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得φA＝UAB＝200 V 由UBC＝φB－φC得φC＝－UBC＝300 V.
(3)沿电场线方向电势依次降低，所以对应关系为：
A对应b点，B对应c点，C对应a点.
【答案】(1)200 V －300 V 100 V (2)200 V 300 V
(3)b c a
(4)如图乙所示
3．有两个固定的等量异种点电荷，a、b是它们连线中垂线上 的两个位置，c是两电荷产生的电场中的另一个位置，如图所示．
若规定无限远处电势为零，则以下说法中正确的是( )
A．b点电势比a点电势高 B．c点电势为负值(低于零电势) C．a、b两点的场强方向相同 D．b点场强比a点场强大
【解析】由等量异种电荷的电场线和等势面的分布可知B、C 、D正确．
二、电势、电势差和电势能的计算及比较
【例2】有一带电荷量q＝－2×10－6 C的点电荷，从电场中的A 点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J，从B点移到C点电场力做
功8×10－4 J．问：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)假如B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A 、C两点的电势能各为多少？ 【名师点金】求电势差时要紧扣 UAB＝WqAB，因 B 点规定为零电势点， 则 A、C 两点分别与 B 点的电势差即为各自的电势．计算电势能可利用 Ep＝qφ 或 W 电＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 求解． 【规范全解】(1)电荷由 A 移到 B 克服电场力做功,即电场力做负
解得 h1＝
kQq mg－qEsin θ
功．
WAB＝－6×10－4 J
UAB＝WqAB＝－ －62× ×1100－ －46 V＝300 V UBC＝WqBC＝－8× 2×101－ 04－6 V＝－400 V UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝400 V－300 V＝100 V. (2)若 φB＝0，由 UAB＝φA－φB，得 φA＝UAB＝300 V 由 UBC＝φB－φC，得 φC＝φB－UBC＝[0－(－400)] V＝400 V 电荷在 A 点的电势能为： EpA＝qφA＝－2×10－6×300 J＝－6×10－4 J 电荷在 C 点的电势能为： EpC＝qφC＝－2×10－6×400 J＝－8×10－4 J.
高考物理(人教版)一轮复习课件：6-2 电场能的性质
人教版 ·高考一轮总复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
必考内容
第六章
电 场
第2讲
电场能的性质
考点体验
题型突破
课后强化作业
考点体验
电势与电势差
热身体验 1．下列说法正确的是( )
A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B 点时电场力所做的功 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
电势能
热身体验 2.(2013· 重庆模拟)如图所示，正点电荷(电荷量为Q) 产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷 量为q的正点电荷从B移到A，则( )
A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qU B．外力克服电场力做功qU，电势能增加QU C．外力克服电场力做功qU，电势能增加qU D．外力克服电场力做功QU，电势能增加QU
B 两点间的电势差，用 UAB 表示。 (2)定义式：UAB＝ WAB/q 。
(3)单位：伏特 ，1V＝1J/C。 (4)矢量性： 电势差是标量 ，但有正负，正负表示电势 的高低。
2．电势 φ (1)定义：电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电 势差。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。 令 φB＝0，则 φA＝UAB。 (2)电势是标量，但有正负，电势的正负表示该点电势比 零电势点高还是低。
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UAB＝UBA
[答案] BC
[解析] 错。
由电势差的定义知A错；UAB＝－UBA，故D
考点自清 1．电势差 UAB (1)定义：电荷在电场中，由一点 A 移动到另一点 B 时，
2014年新课标高考一轮总复习人教物理课件选修3-1-6-2第2单元 电场的能的性质
答案：AD
4.(2013年莱州模拟)如图是两等量异种点电荷，以两电荷连线的中 点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电荷连线的
垂直平分线上，下列说法正确的是(
)
A．ac两点的电场强度相同 B．ac两点的电势相同 C．正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D．将正电荷由O移到b静电力做正功
A．三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φc B．三个等势面的电势关系是φa＜φb＜φc
C．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大
D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小
解析：由图中等势面的分布和带电粒子的运动轨迹可以判断：带 电粒子所受静电力一定垂直等势面且指向轨迹的内侧，再根据静电力 与速度方向的夹角可以得出，带电粒子从M运动到N做减速运动，动 能减小，电势能增加，由于带电粒子的电性未知，所以不能判断三个 等势面电势的高低，故选C. 答案：C
(3)从 M 到 C 的过程中，由动能定理，有： 1 qU＋mgL＝Ek－ mv2(3 分) 2 代入数据，可求得小球到达 C 点时的动能 Ek＝0.475 J．(1 分)
[答案] (1)5.0 m/s
(2)0.12 m
(3)0.475 J
2．(2013年洛阳模拟)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于 x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8 C， 质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝
四、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为匀强电场中两 点间 沿电场线方向 的距离． 2．电场强度的方向和大小 电场中，电场强度的方向是指 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．
2014名师一号高考物理一轮课件：第六章 第2讲 电场能的性质
五、匀强电场中电势差和电场强度的关系 1．匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为：U＝ Ed. 2．说明：(1)U＝E·d只适用于匀强电场的计算． (2)式中d的含义是某两点沿电场线方向上的距离，或两 点所在等势面间距．由此可知，电场强度的方向是电势降落 最快的方向.
考点自测
考点一 电势差、电势、电势能 1.(2011·海南物理)关于静电场，下列说法正确的是( )
必考部分 选修3－1
第六章 静电场
第二பைடு நூலகம் 电场能的性质
回扣教材
题型归类
误区反思 双基限时练
回扣教材•自主学习
知识梳理
一、电势差UAB 1．定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，静电力 所做的功与移动电荷电荷量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势 差，用UAB表示． 2．定义式：UAB＝WqAB. 3．单位：伏特，1 V＝1 J/C. 4．矢标性：是V，但有正负，正负表示电势的高低．
(1)板间电场强度； (2)M、N两板间的电势差； (3)电荷q在B点的电势能．
解析 (1)由WAB＝UABq＝E·lABsin30°·q 可得：E＝qlABWsiAnB30°＝16 V/m. (2)UMN＝Ed＝16×0.1 V＝1.6 V. (3)UMB＝EdMB＝16×(0.05＋0.03) V＝1.28 V 又UMB＝φM－φB，φM＝0 故φB＝－1.28 V EpB＝φBq＝－2.56×10－6 J.
(1)静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少；静电力对 电荷做负功，电荷的电势能增加．
(2)静电力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量，所以 静电力的功是电荷电势能变化的量度．用Ep表示电势能，则 将电荷从A点移到B点，有WAB＝qUAB＝qφA－qφB或WAB＝ EpA－EpB＝－ΔEp.
高考物理一轮复习 第六章 静电场第2节 电场能的性质课件 新人教版
第2节 电场能的性质 结束
判断角度
判断方法
做功判断法
电场力做正功，电势能减小 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 电荷电势法 负电荷在电势低的地方电势能大
公式法
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
(√)
(2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。
(×)
(3)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。
(× )
(4)A、B 两点间的电势差等于将正电荷从 A 移到 B 点时静电力所
做的功。
(× )
(5)A、B 两点的电势差是恒定的，所以 UAB＝UBA。
(× )
(6)电场线越密集的地方，等差等势线也越密集。
中垂面的两侧，它们的电势肯定不等，所以选项 D 错误。 答案：ABC
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第2节 电场能的性质 结束
要点二 电势差与电场强度的关系
1．匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)UAB＝Ed，d 为 A、B 两点沿电场方向的距离。 (2)沿电场强度方向电势降落得最快。 (3)在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点 间电势差相等。
正确的是
()
图 6-2-2
物理
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第2节 电场能的性质 结束
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 D．将一试探电荷＋q 沿圆周由 a 点移至 c 点，＋q 的电势能减小 解析：由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，A、B 正确，C 错误。四点中 a 点电势最高、c 点电势最低，正电荷在 电势越低处电势能越小，故 D 正确。 答案：ABD
高考物理一轮复习 第六章 第2节 电场能的性质讲义
权掇市安稳阳光实验学校电场能的性质(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关。
(√)(2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。
(×)(3)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。
(×)(4)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功。
(×)(5)A、B两点的电势差是恒定的，所以U AB＝U BA。
(×)(6)电势是矢量，既有大小也有方向。
(×)(7)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。
(√)(8)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。
(×)突破点(一) 电势高低与电势能大小的判断1．电势高低的判断判断依据判断方法电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低场源电荷的正负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电势能的高低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电场力做功根据U AB＝W ABq，将W AB、q的正负号代入，由U AB的正负判断φA、φB的高低判断方法方法解读公式法将电荷量、电势连同正负号一起代入公式E p＝qφ，正E p的绝对值越大，电势能越大；负E p的绝对值越大，电势能越小电势法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做功法电场力做正功，电势能减小电场力做负功，电势能增加能量守恒法在电场中，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，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加1．(2019·东海月考)将一空心导体放入匀强电场中稳定后，电场线分布如图所示。
A、D为电场中两点，B、C为导体表面两点。
下列说法正确的是( )A．同一带电粒子在A点受到的电场力大于在C点受到的电场力B．同一带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C．一带正电的粒子沿着导体表面从B点移动到C点，电场力不做功D．B点的电势低于D点的电势解析：选C 由电场线越密的地方，电场强度越大，结合题图可知A点的电场线比C点的疏，则A点的电场强度小于C点电场强度，同一带电粒子在A点受到的电场力小于在C点受到的电场力，故A错误。
高考物理总复习 第6章 第2讲 电场能的性质课件 新人教版
依据电势能的 正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能
高低
大处电势较低
第十六页，共48页。
2．在静电场中，下列说法正确的是( ) A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B．电场强度处处相同(xiānɡ tónɡ)的区域内，电势一定也处 处相同(xiānɡ tónɡ) C．电场强度的方向总是跟等势面垂直 D．电势降低的方向就是电场强度的方向
第二十六页，共48页。
A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场(diàn chǎng)强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 解析：根据题述，点电荷Q为负点电荷，A点电势小于B点电 势，A点电场(diàn chǎng)强度大于B点电场(diàn chǎng)强度，选 项A、B错误；由q1U1＝q2U2可知，q1的电荷量小于q2的电荷 量，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，选项C正确，D错 误． 答案：C
第五页，共48页。
1．电场力做功的计算方法 (1)由公式W＝Flcos θ计算，此公式只适用(shìyòng)于匀强电 场．可变形为W＝qEd(d＝lcos θ)，式中d为电荷初、末位置在电 场方向上的位移． (2) 由 电 场 力 做 功 与 电 势 能 改 变 的 关 系 计 算 ： W ＝ － ΔEp ＝ qU.计算时有两种方法：
第六章 电场(diàn chǎng)
第二讲 电场(diàn chǎng)能
第一页，共48页。
1.电势能、电势(Ⅰ)
考纲展示 2.电势差(Ⅱ)
3.匀强电场中电势差与电场强度的关系(Ⅰ)
1.理解静电力做功的特点、静电力的功与电势能
变化之间的关系．
复习目标
2.理解电势能、电势、电势差及等势面的含义． 3.掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系，会
2014年高考人教版物理总复习课件6-2电场的能的性质（82张ppt）
(2012·南昌二中期中)如下图所示，虚线 a，b，c 代表电场
中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Uab＝Ubc， 实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动
轨迹，P，R，Q 是这条轨迹上的三点，R 同时在等势面 b 上，
据此可知
()
A．三个等势面中，c的电势最高 B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小 C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 D．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小 [尝试解答] 由于带点质点做曲线运动，其所受电场力 的方向必定指向轨迹的凹侧，且和等势面垂直，考虑到质点带 负电，所以电场线方向是从c指向b再指向a，根据沿着电场线 的方向电势逐渐减小，可知Uc>Ub>Ua，故选项A正确；
[答案] A
(2012·广西柳铁一中月考)如下图所示，真空中M，N
处放置两等量异号电荷，a，b，c表示电场中的3条等势线，d
点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN.已
知：一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势
能增加，则以下判断正确的是
()
A．M点处放置的是正电荷 B．若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则 电场力先做正功、后做负功 C．d点的电势高于f点的电势 D．d点的场强与f点的场强完全相同
(1)定义：电荷在电场中，由一点 A 移到另一点 B 时，电场
力做的功WAB 与移动的电荷的
(2)定义式：UAB＝
WAB q
.
电荷量q 的比值．
(3)电势差与电势的关系：UAB＝ φA－φB ，UAB＝－UBA.
(4)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 ，与零电势点的选取 无关 ． 2．匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)电势差与场强的关系式：UAB＝Ed，其中 d 为电场中两 点间 沿电场方向 的距离． (2)电场强度的方向和大小：电场中，场强方向是指 电势 降低 最快的方向．在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场 方 向每单位距离上降低的电势．
高考物理一轮复习 第六章 第2节 电场能的性质课件
养
·
向
思
· 的特性进行解题．电场是由正点电
考
向 真
荷产生的，所以电场线由正点电荷
想 方 法
题
重
指向无穷远处，并且跟点电荷距离
落 实
相等的点，电势相等，场强大小相
·
深
切
化
脉 搏
等．由于 φM＝φN，φP＝φF，所以点电荷 Q 到 M 和 N 的距离
学 习
·
核
相等，到 P 和 F 的距离相等，即过 F 作 MN 的中垂线，然后
养
动
·
向
(1)做功判断法
思
·
想
考 向
电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势
方 法
真
题 能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服 重 落
电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较
实
·
切 大的地方．
深 化
脉
学
搏
·
(2)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷 习
3．(2014·重庆高考)如图 6-2-3 所示为某示波管内的聚焦 提 素
研 动
电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从
养
·
向
思
· a、b 两点运动到 c 点，设电场力对两电子做的功分别为 Wa
考
向 真
和 Wb，a、b 点的电场强度大小分别为 Ea 和 Eb，则(
)
想 方 法
题
重
落
实
·
深
时
破
提
升
练
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高三总复习·物理
该节知识点是高考热点，涉及电势能、电势、电 提
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2014届高考物理一轮复习讲义：第六章第2讲-电场能的性质(人教版)第2讲电场能的性质一、电场力做功与电势能1．静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离．②W AB＝qU AB，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，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p.二、电势和等势面1．电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：φ＝E p q.(3)矢标性：电势是标量，有正负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同．2．等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面．(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直．②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．③电场线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．3．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述方向的距离．(2)电场强度的方向和大小电场中，场强方向是指电势降落最快的方向．在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势．1．如图的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是()解析：选项A中，a、b两点场强的方向不同，A项错误；选项B中a、b 两点电势和场强均相同，B项正确；选项C中a点电势高于b点电势，C项错误；选项D中a、b两点场强的方向不同，D项错误．答案：B2．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离．用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c 三点的电势和电场强度，可以判定()A．φa>φb>φc B．φa－φb＝φb－φcC．E a>E b>E c D．E a＝E b＝E c解析：判断电场强度的大小，需看电场线的疏密，此题不具备作出判断的条件．根据沿着电场线的方向电势降低，可以判断A选项正确．虽然a、b间距离等于b、c间距离，但只有在匀强电场中，沿场强方向相同距离的电势差才相等，因此电势差的大小也就无法判断．答案：A3．(2013·九江检测)一电荷量为＋2×10－8C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a 点运动到b点，在这个过程中静电力对点电荷做功为8×10－6J，若a点电势为φa，b点电势为φb，则下列结论中正确的是()A．可以判定φa－φb＝400 VB．可以判定φa－φb＝－400 VC．φa－φb可能等于零D．不可能判断φa－φb的值解析：应用φa－φb＝W abq可求得．答案：A4．(2013·大同期中)如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q＝－1.0×10－8C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，静电力做功为()A．2.0×10－8 J B．－2.0×10－8 JC．1.60×10－7 J D．－4.0×10－8 J解析：由W AB＝qU AB得W AB＝－1.0×10－8J×2 J＝－2.0×10－8 J，故选项B正确．答案：B5.如图所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则()A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qUB．外力克服电场力做功qU，电势能增加QUC．外力克服电场力做功qU，电势能增加qUD．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU解析：本题考查电场力做功的计算，电场力做功和电势能的变化关系等知识点．根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知U BA<0，那么正点电荷从B移动到A过程中，电场力做功为W＝qU BA<0，表示外力克服电场力做功qU，电场力做负功，则电势能增加qU.答案：C电势高低及电势能大小的比较(2012·福建理综)如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )A ．A 点电势大于B 点电势B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．q 1的电荷量小于q 2的电荷量D ．q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能解析：由于电场力做负功，所以Q 应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB >φA ，故A 项错误；由E ＝k Q r 2，r 不相等，所以E A ≠E B ，B 项错误；由φA ＝W A →∞q 1、φB ＝W B →∞q 2，因为W A →∞＝W B →∞，φA <φB <0，所以1q 1>1q 2，即q 1<q 2，故C 项正确；由于克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能，故D 项错误．答案：C1.电势高低的判断方法(1)沿电场线方向，电势越来越低．(2)判断出U AB 的正负，再由U AB ＝φA －φB ，比较φA 、φB 的大小，若U AB >0，则φA >φB ，若U AB <0，则φA <φB .(3)依据电势能高低判断：正电荷的电势能大处的电势高，而负电荷电势能大处的电势低．2．电势能大小的判断方法判断角度 判断方法做功判断法 电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加 电荷电势法 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公式法 由E p ＝qφp ，将q 、φp 的大小、正负号一起代入公式，E p 的正值越大，电势能越大；E p 的负值越小，电势能越大能量守恒法 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，电势能减小，反之，电势能增加1－1：真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5，且1、2和5、4分别关于3对称．以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a 、b 、c 、d 、e ，则下列说法中正确的是( )A ．电场强度E a >E cB ．电势φb >φdC ．将一正电荷由a 点移到d 点，电场力做正功D ．将一负电荷由b 点移到e 点，电势能增大解析：电场强度的大小看电场线的疏密，所以E a >E c ，A 项正确；b 、d 两点等势，B 项错误；将一正电荷由a 点移到d 点，电场力做负功，C 项错误；将一负电荷由b 点移到e 点，电场力做负功，电势能增大．答案：AD电场强度和电势差之间的关系(2012·安徽理综)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V ，点B 处的电势为3 V ，则电场强度的大小为( )A ．200 V/mB ．200 3 V/mC ．100 V/mD ．100 3 V/m解析：在匀强电场中，沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA 的中点C 的电势φC ＝3 V(如图所示)，因此B 、C 为等势面．O 点到BC 的距离d ＝OC sin α，而sin α＝OB OB 2＋OC 2＝12，所以d ＝12OC ＝1.5×10－2 m ．根据E ＝U d 得，匀强电场的电场强度E ＝U d ＝31.5×10－2 V/m ＝200 V/m ，故选项A 正确，选项B 、D 、D 错误．答案：A解决匀强电场中电势差与电场强度关系时应抓住“一式二结论”：(1)一式：E ＝U d ＝W 电qd ，其中d 是沿电场强度方向上的距离．(2)二结论：结论1：匀强电场中同一条不垂直电场线的直线上，两点间的电势差与这两点间距离成正比．结论2：匀强电场中分别位于两平行直线(非等势面)上的任意两点间的电势差与其距离成正比．2－1：如图所示，在匀强电场中，有边长为2 m 的等边三角形ABC ，其中O 点为该三角形的中心，各点的电势分别为φA ＝2 V ，φB ＝4 V ，φC ＝6 V ．求：(1)O 点的电势为多少？(2)该匀强电场的电场强度是多少？解析： (1)如图，过O 点作AC 的垂线，交AC 于D 点，由几何知识可知DO 延长线将过B 点，则D 为AC 的中点，φD ＝4 V又φB ＝4 V ，则BD 为等势线O 在BD 上，故φO ＝4 V .(2)由于电场线与等势线垂直，则AC 为一条电场线在匀强电场中，U CA ＝E ·d CA则E ＝U CA d CA＝2 V/m. 答案： (1)4 V (2)2 V/m根据粒子的运动轨迹、电场线(等势面)进行相关问题的判定一电子在电场中由a 点运动到b 点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是( )A ．a 点的电势比b 点低B ．电子在a 点的加速度方向向右C ．电子从a 点到b 点动能减小D ．电子从a 点到b 点电势能减小解析：由于等势面是均匀平行直线，故电场为匀强电场，又由于电子的运动轨迹向右弯曲，电场线一定与等势面垂直，故电场力方向竖直向下，而电子带负电，所以电场线方向一定是竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b点高，选项A错误；由于电子所受电场力向下，故加速度方向向下，选项B错误；由于位移方向向右上方，电场力竖直向下，夹角大于90°，所以电场力做负功，电势能增加，动能减少，故选项C对、D错．答案： C解与电场线、粒子的轨迹相关问题的常用思路(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受静电力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧．(2)3－1：如图所示，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．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则()A．O点电势高于M点电势B．运动过程中电子在M点电势能最大C．运动过程中，电子的电势能先减少后增加D．电场对电子先做负功，后做正功解析：由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向上，故电场方向斜向下，M点电势高于O点，A错误，电子在M点电势能最小，B错误，运动过程中，电子先克服电场力做功，后电场力对电子做正功，故C错误，D正确．答案： D电场中的功能关系1．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功→电势能与动能之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功→电势能、重力势能、动能之和保持不变；(3)除重力之外，其他各力对物体做的功→等于物体机械能的变化．(4)所有力对物体所做的功→等于物体动能的变化．2．电场中功能问题的分析方法(1)利用电场线、等势面分布的特点分析粒子做功情况．(2)应用W AB ＝U AB ·q 计算功时，W AB 、q 、U AB 都要带正、负号计算．(3)应用动能定理解决问题时要分析合外力的做功情况．(4)应用能量守恒解决问题时应注意电势能和其他形式能间的转化关系．3．电场力做功的计算方法(1)W AB ＝qU AB (普遍适用)(2)W ＝qEx cos θ(适用于匀强电场)(3)W AB ＝－ΔE p ＝E pA －E pB (从能量角度求解)(4)W 电＋W 非电＝ΔE k (由动能定理求解)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，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J ，金属块克服摩擦力做功8.0 J ，重力做功24 J ，则以下判断中正确的是( )A ．金属块带负电荷B ．金属块克服电场力做功8.0 JC ．金属块的电势能减少4.0 JD ．金属块的机械能减少12 J解析： 根据动能定理，得W G ＋W E ＋W Ff ＝ΔE k 解得W E ＝－4 J ，说明金属块带正电荷，A 项错误；电势能增加4 J ，金属块的机械能变化量为除重力之外的其他做功所致，为12 J ，D 项正确．答案： D如图所示，同一竖直线上的A 、B 两点，固定有等量的异种点电荷，电荷量为q ，正、负如图所示，△ABC 为一等边三角形(边长为L )，CD为AB 边的中垂线，且与右侧竖直光滑14圆弧轨道的最低点C 相切，已知圆弧的半径为R ，现把质量为m 、带电荷量为＋Q 的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M 静止释放，到最低点C 时速度为v 0.已知静电力常量为k ，现取D为电势零点，求：(1)小球在C 点受到的电场力的大小和方向；(2)在等量异种点电荷的电场中，M 点的电势φM .解析：(1)小球到达最低点C 时，＋q 与－q 对其的电场力F 1、F 2是大小相等的，有F 1＝F 2＝k Qq L2 又因为△ABC 为等边三角形，易知F 1、F 2的夹角是120°，所以二者的合力为F 12＝k Qq L2，且方向竖直向下． (2)小球由最高点M 运动到C 的过程中，由动能定理得mgR ＋QU MC ＝12mv 20 可得M 、C 两点的电势差为U MC＝12Q(mv20－2mgR)又等量异种点电荷中垂线上的电势相等，即C、D两点电势相等，故M点的电势为φM＝U MC＝12Q(mv20－2mgR)．答案：(1)kQqL2方向竖直向下(2)12Q(mv20－2mgR)1.(2011·海南卷)关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错；沿着电场线方向电势不断降低，故C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D对．答案： D2．在电场中，A、B两点间的电势差U AB＝75 V，B、C两点间的电势差U BC ＝－200 V，则A、B、C三点电势高低关系是()A．φA>φB>φC B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB D．φC>φB>φA解析：因为U AB＝φA－φB＝75 V>0，所以φA>φB.又U BC＝φB－φC＝－200 V<0，所以φB<φC.又U AC＝U AB＋U BC＝75 V＋(－200 V)＝－125 V<0，所以φA<φC.则φC>φA>φB.故正确答案为C.答案： C3．一个电荷量为10－6C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2×10－6 J，从C点移到D要克服电场力做功7×10－6 J，若已知C点比B点电势高3 V，且A、B、C、D四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是()解析：由U＝Wq，可知U AB＝2×10－6－10－6＝－2 V，U CD＝－7×10－6－10－6＝7 V，由题意，可知U CB＝3 V，选B点电势为0，可得φA＝－2 V，φC＝3 V，φD＝－4 V，又沿电场线方向电势降低，所以C选项正确．答案： C4．某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出)，带电小球沿如图所示的直线斜向下由A 点沿直线向B 点运动，此空间同时存在由A 指向B 的匀强磁场，则下列说法中正确的是( )A ．小球一定带正电B ．小球可能做匀速直线运动C ．带电小球一定做匀加速直线运动D ．运动过程中，小球的机械能增大解析： 由于小球沿AB 做直线运动，所以小球未受洛伦兹力作用，只受G 、Eq 二力，因电场具体方向未知，所以小球带正负电不能确定，小球受mg 和Eq 的合力沿AB 做匀加速直线运动，只有C 、D 对．答案： CD5.(2012·海南单科)如图，直线上有o 、a 、b 、c 四点，a 、b 间的距离与b 、c 间的距离相等．在o 点处有固定点电荷．已知b 点电势高于c 点电势．若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c 点运动到b 点，再从b 点运动到a 点，则( )A ．两过程中电场力做的功相等B ．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C ．前一过程中，粒子电势能不断减小D ．后一过程中，粒子动能不断减小解析：由题意知o 点点电荷带正电，其周围部分电场线分布如图所示，负电荷由c 到b 再到a 的过程中，电场强度不断变大，又bc ＝ab ，故W ab >W bc ，故A 、B 项均错误；负电荷由c →b →a 过程中，电场力做正功，电势能不断减小，动能不断增加，故C 项正确，D 项错误．答案： C6.(2012·山东理综)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点．则该粒子( )A ．带负电B ．在c 点受力最大C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能D ．由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化解析： 由带电粒子进入正点电荷形成的电场中的运动轨迹可以看出两者相互排斥，故带电粒子带正电，选项A 错误；根据库仑定律F ＝k q 1q 2r2可知，a 、b 、c 三点中，在a 点时受力最大，选项B 错误；带电粒子从b 点到c 点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故在b 点的电势能大于在c 点的电势能，选项C 正确；由于虚线为等间距的同心圆，故U ab >U bc ，所以W ab >W bc ，根据动能定理，带电粒子由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化，选项D 正确．答案： CD。