高考物理大一轮复习第7章第2讲电场的能的性质课件

点的大，所以 A 错误，D 正确；因在同 等势面上的电场强度可能相等，也可能
一电场中电场线越密，电场强度越大， 不相等，选项 C 错误；电场线总是由电
则知 A 点电场强度最大，所以 B 错误； 势高的等势面指向电势低的等势面，移
因电场中 EA>EB，则同一正电荷在 A、B 动负试探电荷时，电场力做负功，选项 D
答案： D
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考点二 常考不衰的热点——电场(diàn chǎng)中的“三线”问题
3.如图所示，实线为三个点电荷 A、B、C 产生电场的电场线， 虚线是电子的运动轨迹，M、N 是虚线上两点，则下列判断正 确的是( ) A．A 一定带正电，B、C 均带负电 B．M 点的场强大小大于 N 点的场强大小 C．M 点的电势小于 N 点的电势 D．电子在 M 点的动能小于在 N 点的动能
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考点(kǎo diǎn)二 常考不衰的热点——电场中的“三线”问题
解析：若 Q 在 M 端，由电子运动的轨迹可知 Q 为正电荷，电子从 A 向 B 运动或 从 B 向 A 运动均可，由于 rA<rB，故 EA>EB，FA>FB，aA>aB，φA>φB，EpA<EpB； 若 Q 在 N 端，由电子运动的轨迹可知 Q 为负电荷，且电子从 A 向 B 运动或从 B 向 A 运动均可，由 rA>rB，故 φA>φB，EpA<EpB。 综上所述选项 A、D 错误，选项 B、C 正确。
，有正负之分，
(2)特点 ①等势面一定与 电场线
垂直。
其正(负)表示该点电势比 零电势 高 ②在同一 等势面 上移动电荷时电场力
(低)。
不做功。
(4)相对性：电势具有 相对性 ，同一点 ③电场线方向总是从 电势高 的等势面
的电势因选取零电势点的不同而不同。 指向 电势低 的等势面。
4．等势面
④等差等势面越密的地方电场强度 越大 ，反之 越小 。
两 点 所 受 电 场 力 关 系 为 FA>FB ， 所 以 错误。
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考点(kǎo diǎn)一 电场线、电势、电势能、等势面之间的关系
1．电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上 某点的切线方向表示该点的电场强度方向。
2．电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向 电势较低的等势面。
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[知识(zhī shi)梳理]
3．电势
A、B 在同一等势面上
(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的 (1)定义：电场中电势 相等
电势(diànshìE)能p 与它的 电荷(diànhèq)量的比值。 的各点组成的面。
(2)定义式：φ＝Eqp。 (3)矢标性：电势是 标量
答案： BC
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考点二 常考不衰的热点——电场(diàn chǎng)中的“三线”问题
2．(2016·全国甲卷·15)如图，P 是固定的点电荷，虚线是以 P 为圆心 的两个圆。带电粒子 Q 在 P 的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一 平面内，a、b、c 为轨迹上的三个点。若 Q 仅受 P 的电场力作用，其 在 a、b、c 点的加速度大小分别为 aa、ab、ac，速度大小分别为 va、 vb、vc。则( ) A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vb B．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞va C．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞va D．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb
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考点二 常考不衰的热点——电场中的“三线(sān xiàn)”问题
“三线”问题是指电场线、等势线和运动轨迹问题。是每年高考的热点。解决 方法如下： (1)根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断出受力情况； (2)把电场线方向、受力方向与电性相联系； (3)把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系，有时还要与等势线联系在 一起。
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第七章 静电场 第2讲 电场 的能的性质 (diàn chǎng)
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知识梳理 自我珍断
考点一 电场线、电势(diànshì)、电势(diànshì)能、等势面之间的关系
考点二 常考不衰的热点——电场(diàn chǎng)中的“三线”问题
解析： 电场线的疏密表示场强的 大小，因为 A 点处电场线较 B 点处 稀疏，所以 EA<EB，A 项错误；沿 着电场线电势逐渐降低，故 B 项错 误；电场线与等势面垂直，C 项正 确；电场力做功与路径无关，故 D 项错误。 答案： C
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考点(kǎo diǎn)一 电场线、电势、电势能、等势面之间的关系
考点三 公式E＝U/d的应用及拓展 考点四 电场中的功能关系 核心(héxīn)素养 静电场中的图象问题
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[知识(zhī shi)梳理]
知识点一 静电力做功 电势能 电势 等势面 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与 路径(lùjì无ng)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(diàn chǎng的)方距向离。 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，
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[自我(zìwǒ)诊断]
1
D
2
C
3
B
4 ABC
1.解析：根据电场线的特点，沿着电场线方 C 错误。
向电势逐渐降低，则 φA>φC>φB，又知同 3.解析：在静电场中，两个电势不同的等势
一负电荷在电势越低处电势能越大，则 面不会相交，选项 A 错误；电场线与等
同一负电荷在 C 点具有的电势能比在 A 势面一定相互垂直，选项 B 正确；同一
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 WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。 (3)电势能的相对性：电势能是 相对 的，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 上的电势能规定为零。
3.(2015·全国卷Ⅰ·15)如图直线 a、b 和 c、d 是处 于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它 们的交点，四点处的电势分别
解析：电子带负电荷，电子由 M 点分别运 动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的 负功相等，有 WMN＝WMP<0，而 WMN＝qUMN，
为 φM、φN、φP、φQ。一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的 过程中，电场力所做的负功相 等。则( ) A．直线 a 位于某一等势面内，φM>φQ B．直线 c 位于某一等势面内，φM>φN C．若电子由 M 点运动到 Q 点，电场力做正功 D．若电子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功
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[知识(zhī shi)梳理]
知识点二 电势差 匀强电场中电势差 与电场强度的关系 1．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 做功与移动电 荷的 电荷(diànhè的)量比值。 (2)定义式：UAB＝WqAB。 (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
WMP＝qUMP，q<0，所以有 UMN＝UMP>0， 即 φM>φN＝φP，匀强电场中等势线为平行的 直线，所以 NP 和 MQ 分别是两条等势线， 有 φM＝φQ，故 A 错误，B 正确；电子由 M 点到 Q 点过程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，电 子由 P 点到 Q 点过程中，WPQ＝q(φP－ φQ)>0，故 C、D 错误。 答案： B
[多维题组] 1．在静电场中，下列说法中正确的是( )
A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也 处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也 处处相同 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
解析：电场强度大小和电势高低没有直接 关系，不能根据电场强度大小判断电势高 低，也不能根据电势的高低判断电场强度 的大小，故 A、B 错误；电场强度的方向 一定跟等势面垂直，C 正确；沿电场强度 的方向电势降低得最快，但电势降低的方 向不一定是电场强度的方向，D 错误。 答案： C
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考点二 常考不衰的热点——电场中的“三线(sān xiàn)”问题
解析：根据曲线运动中合力指向运动轨迹凹处以及电场力方向与电场线的切线方向 平行可知，电子在 N 点时受到的电场力 F 方向如图所示，电子受到的电场力与场强 方向相反，即 电，B、C 均带负电，A 正确；根 据电场线的疏密程度表示电场强度大小可知，M 点的场强小于 N 点的场强，B 错误；根据等势线与电场线垂直，画出过 M 点 的等势线，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，M 点的电势 大于 N 点的电势，C 错误；电子从 M 点运动到 N 点的过程中根据动能定理有－eUMN ＝EkN－EkM，又 UMN＝φM－φN>0，得 EkM>EkN，D 错误。 答案： A
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考点二 常考不衰的热点——电场中的“三线(sān xiàn)”问题
解析：a、b、c 三点到固定的点电荷 P 的距离 rb＜rc＜ra，则三点的电场强度由 E ＝kQr2可知 Eb＞Ec＞Ea，故带电粒子 Q 在这三点的加速度 ab＞ac＞aa。由运动轨 迹可知带电粒子 Q 所受 P 的电场力为斥力，从 a 到 b 电场力做负功，由动能 定理－|qUab|＝12mv2b－21mv2a＜0，则 vb＜va，从 b 到 c 电场力做正功，由动能定 理|qUbc|＝21mv2c－12mv2b＞0，vc＞vb，又|Uab|＞|Ubc|，则 va＞vc，故 va＞vc＞vb， 选项 D 正确。
3．电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电 场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高。
4．电势能与电势的关系：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。
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考点(kǎo diǎn)一 电场线、电势、电势能、等势面之间的关系
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考点二 常考不衰的热点(rè diǎn)——电场中的“三线”问题
[多维题组] 1．(多选)(2017·天津卷·7)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，电势 能分别为 EpA、EpB。下列说法正确的是( ) A．电子一定从 A 向 B 运动 B．若 aA>aB，则 Q 靠近 M 端且为正电荷 C．无论 Q 为正电荷还是负电荷一定有 EpA<EpB D．B 点电势可能高于 A 点电势
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(wú。guān) 2．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：匀强电场 中两点间的电势差等于电场强度与这 两点沿 电场线 方向的距离的乘积。即 U＝Ed，也可以写作 E＝Ud 。 (2)公式 U＝Ed 的适用范围：匀强电场。
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考点一 电场线、电势(diànshì)、电势(diànshì)能、等势面之间的关系
2．(2016·江苏单科·3)一金属容器置于绝缘板上，带电 小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布 如图所示。容器内表面为等势面， A、B 为容器内表面上的两点，下 列说法正确的是( ) A．A 点的电场强度比 B 点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B 点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将试探电荷从 A 点沿不同路径移到 B 点，电场力 所做的功不同