新课标高考物理一轮总复习课件第六章静电场第2单元电场能的性质
高考物理一轮复习课件:6-1 库仑定律 电场力的性质
答案:(1)负 负 (2)l21(l1+l2)2∶(l1l2)2∶l22(l1+l2)2
要求 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
考情分析 1.在高考中,对电场线、等势面、电场力的性质、电场能 的性质及电容器等知识主要以选择题形式考查,对带电粒 子或带电体在电场中的运动选择题、计算题均有考查,且 有一定的综合性. 2.复习中注意物理思想的运用,如比值定义法、类比法、 抽象问题形象化等方法. 3.本章中概念较多,建议采用类比法把电场中的物理量 与重力场中的物理量对应,方便于记忆和理解.
【例 2】 如图 6-1-6 所示,M、N 为两个等量同种正电荷 Q,在其连线的中垂线上任意一点 P 自由释放一个负点电荷 q,不 计重力影响,下列关于点电荷 q 的运动的说法正确的是( )
图 6-1-6
A.从 P→O 的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 B.从 P→O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 C.点电荷运动到 O 点时加速度为零,速度达到最大值 D.点电荷越过 O 点后,速度越来越小,加速度越来越大, 直到速度为零 思路分析 将两个正电荷 Q 对负电荷 q 的库仑力合成,结合 牛顿第二定律分析运动情况.
答案:A
题型分类 学方法
考点分类 点点击破
题型一 库仑定律的理解和应用
1.对库仑定律 F=kqr1q2 2的理解与计算 (1)近似条件:在要求不很精确的情况下,空气可近似当做 真空来处理.当带电体间的距离远大于它们本身尺度时,可把 带电体看做点电荷.
高三物理一轮复习 第六章 静电场 第2节 电场能的性质课件
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)在匀强电场中 U=Ed,即在沿电场线方向上,U∝d。推论如下: ①如图甲,C 点为线段 AB 的中点,则有 φC=φA+2 φB。 ②如图乙,AB∥CD,且 AB=CD,则 UAB=UCD。
2.几种典型电场的等势线(面)
电场
等势线(面)
重要描述
匀强电场
垂直于电场线的一 簇平面
电场 点电荷的电场
(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。 (×)
要点一 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
取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为 场源电荷的正负 正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电
图 6-2-2
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,电场强度减小,电势升高
D.从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低
解析
3.(多选)(2013·山东高考)如图 6-2-3 所示,
在 x 轴上相距为 L 的两点固定两个等量
异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q 所
[典例] 如图 6-2-5 所示,匀强电场中有 a、
b、c 三点,在以它们为顶点的三角形中,∠a=
30°,∠c=90°。电场方向与三角形所在平面 图 6-2-5 平行。已知 a、b 和 c 点的电势分别为(2- 3)V、(2+ 3)V 和
高考物理大一轮复习 第六章 静电场 第2讲 电场的能的性质(2021年最新整理)
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第2讲电场的能的性质1.如图1所示,将正电荷从A移动到C的过程中,下列说法正确的是( ).图1A.从A经B到C静电力对电荷做功最多B.从A经M到C静电力对电荷做功最多C.从A经N到C静电力对电荷做功最多D.不管将正电荷经由哪条路径从A移动到C,静电力对其做功都相等,且都做正功解析静电力做的功与电荷经过的路径无关,故D正确.答案 D2.电场中等势面如图2所示,下列关于该电场描述正确的是()图2A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功解析:由等势面与电场线密集程度的关系可知,等势面越密集的地方电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,故B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,故C正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,故D错误.答案:C3.如图3所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2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q1、q2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3A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等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点的电势能解析由题意知点电荷Q带负电,所以有φA<φB〈0,得|U A∞|>|U B∞|,移动两试探电荷克服电场力做功相等,有q1|U A∞|=q2|U B∞|,所以q1<q2,A错误、C正确.由E=k错误!,A点比B点离Q近,所以E A>E B,B错误.根据电场力做功与电势能变化的关系,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,D错误.答案 C4.如图4所示,在空间直角坐标系Oxyz中,有一四面体CAOB,C、A、O、B为四面体的四个顶点,且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L).D(2L,0,0)是x轴上一点,在坐标原点O处固定着+Q的点电荷,下列说法正确的是().图4A.A、B、C三点的电场强度相同B.电势差U OA=U ADC.将一电子由C点分别移动到A、B两点,电场力做功相同D.电子在A点的电势能大于在D点的电势能解析A、B、C三点的电场强度大小相同,方向不同,A错.电势差U OA〉U AD,B错.A、B、C 三点在同一等势面上,所以将电子由C分别移到A、B两点,电场力做功相同,故C对.电子在A点的电势能小于在D点的电势能,D错.答案C5.如图5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与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()图5A.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点的电势能解析两点电荷连线上的中点是连线上场强最小的点同时也是中垂线上场强最大的点,所以d点场强大于b点场强,B正确、A错误;根据电场分布的对称性可知,C正确;正试探电荷在电势高的地方电势能大,D错误.答案 BC6.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图6所示.下列说法中正确的是( )图6A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等解析沿x轴对称分布的电场,由题图可得其电场线以O点为中心指向正、负方向(或从正、负无穷远指向O),沿电场线电势降落(最快),所以O点电势最高(或最低),A、B错误;由于电场沿x轴对称分布,则O点到x1与O点到-x1的电势差相等,故x1与-x1两点电势相等,C正确;x1和x3两点电场强度大小相等,电势不相等,D错误.答案 C7.一带电粒子仅在电场力作用下以初速度v0从t=0时刻开始运动,其vt图象如图7所示.如粒子在2t0时刻运动到A点,5t0时刻运动到B点.以下说法中正确的是().图7A.A、B两点的电场强度大小关系为E A=E BB.A、B两点的电势关系为φA>φBC.粒子从A点运动到B点时,电场力做的总功为正D.粒子从A点运动到B点时,电势能先减少后增加解析由速度图象可知粒子在A、B两点加速度相同,受力相同,故A、B两点的电场强度大小关系为E A=E B,A正确;由速度图象可知粒子在A点速度为零,在B点速度不为零,故粒子从A点运动到B点时,电场力做正功,电势能减少,C正确,D错误;对负电荷,当电势能减少时电势升高,B错误.答案AC8.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点,轨迹如图6中虚线所示,图8中的一组等距平行实线表示的可能是电场线也可能是等差等势面,则以下说法正确的是( ).图8A.无论图中的实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小B.无论图中的实线是电场线还是等势面,a点的电势都比b点的电势高C.无论图中的实线是电场线还是等势面,电子在a点的电势能都比在b点的电势能小D.如果图中的实线是等势面,电子在a点的速率一定大于在b点的速率解析根据运动轨迹可以判断电子所受电场力方向指向曲线内侧,如果平行实线是电场线,电场方向向左,则从a到b电场力做正功,动能增大、电势能减小,C错;如果平行实线是等势面,电场方向向上,则从a到b电场力做负功,动能减小、电势能增大,D正确;不管平行实线是电场线还是等势面都表示匀强电场,a、b两点的场强相等,A错;电势高低则要根据具体情况而确定,B错.答案D9.如图9所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5 m的圆,圆上有一个电荷量为q=+1×10-8C的试探电荷P,半径OP与x轴正方向的夹角为θ(如图),P沿圆周移动时,其电势能E=2.5×10-5sin θ(J),则().p图9A.x轴位于零势面上B.电场强度大小为500 V/m,方向沿y轴正方向C.y轴位于零势面上D.电场强度大小为500 V/m,方向沿x轴正方向解析由E p=2。
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
高考物理一轮复习主题六静电场6_1_2电场能的性质课件
逐渐降低,则 φA>φB,选项 B 正确;由题图乙可知,点电荷 的动能增加,根据能量守恒可知,其电势能必定减少,则选项 C 错误.
[答案]
B
应用 Ep=qφ 判断电势能大小时,一定要弄清电荷 q 是正电 还是负电,正电荷在电势高的地方电势能大,负电势能大小的判断)在电荷量分别为 2q 和-q 的两 个点电荷形成的电场中,电场线分布如右图所示,在两点电荷连 线上有 a、b 两点,则( )
②电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于 电势能的减少量 ,即 W =E -E =-ΔE .
AB pA pB p
2.电势 (1)定义: 试探电荷在电场中某点具有的
电荷量 q 电势能 Ep 与它的
的比值.
Ep (2)定义式:φ= q . (3)矢标性:电势是 表示该点电势比
零电势 标量
,有正、负之分,其正(负)
正电荷在电势较高处电势能较大,负 电荷在电势较低处电势能较大 取无穷远处为零电势点,正电荷周围 电势为正值,且离正电荷越近电势越 高;负电荷周围电势为负值,且离负 电荷越近电势越低
2.电势能大小的判断方法 判断方法 具体应用 根据电场线 (1)正电荷顺着电场线运动电势能减小 的方向判断 (2)负电荷顺着电场线运动电势能增加 根据做 (1)静电力做正功,电势能必减小 功判断 (2)静电力做负功,电势能必增加 根据公 由 Ep=qφ 知,正电荷,电势越高,电势能越 式判断 大;负电荷,电势越高,电势能越小 在电场中,若只有静电力做功时,电荷的动 根据能量 能和电势能相互转化,动能增加,电势能减 守恒判断 小,反之,电势能增加
1.电势高低的判断方法 判断方法 依据电场 线方向 具体应用 沿电场线的方向电势逐渐降低,电场线由 电势高的等势面指向电势低的等势面 正电荷只在静电力作用下且初速度为零, 依据电场 力做功 由高电势向低电势移动,负电荷相反.静 电力对正电荷做正功,正电荷一定从高电 势向低电势移动,负电荷相反
高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第2讲 电场的能的性质课件(选修31)
练
负电荷相反
第13页
必修1 第1章 第1讲
高考总复习·课标版·物理
基
础
知 识
依据电势 正电荷在电势较高处电势能较大,
回 顾
能大小 负电荷在电势较低处电势能较大
考 点 互
依据场 源电荷 的正、负
取无穷远处为零电势点,正电荷周 围电势为正值,且离正电荷越近电 势越高;负电荷周围电势为负值, 且离负电荷越近电势越低
时 跟
考 点
的电荷量成反比(
)
互
踪 训 练
动 探
[答案] ×
究
10.静电力做功 W=qU 适用于任何情况( )
[答案] √
第10页
必修1 第1章 第1讲
考点
互动探究
高考总复习·课标版·物理
基
[核心提示]
础
知 识
4 个概念:电势能、电势、等势面、电势差 4 种典型等
回
顾 势面:匀强电场、点电荷电场、等量异种点电荷电场、等量
踪 训 练
探
究
②电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于
电势能的减少量 ,即 WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
第3页
必修1 第1章 第1讲
2.电势 (1)定义:试探电荷在电场中某点具有的 电势能Ep 与它 的 电荷量q 的比值.
(2)定义式:φ=Eqp. (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.
同种点电荷电场
2 种判断方法:电势高低的判断、电势能
课 时
跟
考 点 互 动
大小的判断 2 个关系:电势差与电场强度的关系、电场力 做功与功能关系 2 类问题:静电场中图象问题、带电粒子
高考物理一轮复习 第6章 静电场 第2讲 电场能的性质PPT课件
梳理深化 强基
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电势能、电势 (考纲要求 Ⅰ)
1.电势能 (1)电场力做功的特点: 电场力做功与_路__径__无关,只与_初__、__末__位__置__有关. (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__位置时电场力所做的功. ②电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于 _电__势__能__的__减__少__量__,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
2.定义式:UAB=__q_______. 3.电势差与电势的关系:UAB=__φ_A_-__φ__B__,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__.
梳理深化 强基
()
(4)A、B两点的电势差是恒定的,所以UAB=UBA. ( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
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基础自测
1.(多选)如图6-2-1所示,a、b为某电 场线上的两点,那么以下结论正确的是 ( ).
图6-2-1
A.把正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减小 B.把负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加 C.把负电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能增加 D.不论正电荷还是负电荷,从a到b电势能都逐渐降低
() (5)电场力与速度方向夹角小于90°时,电场力做正功.
() 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
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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
物理
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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
2015高考物理一轮复习课件:6-2 电场能的性质
电荷量 的比值.
Ep 10 q . (2)定义式:φ=□
11 标量 ,有正负之分,其正(负)表示该点 (3)矢标性:电势是□ 12 零电势 高(低). 电势比□
13 相对性 ,同一点的电势因选取□ 14 (4)相对性:电势具有□
零电势点
的不同而不同.
2.等势面 15 电势相等 (1)定义:电场中□ (2)四个特点 16 电场线 垂直. ①等势面一定与□ 17 同一等势面上 ②在□ 18 ③电场线方向总是从□ 的等势面. 移动电荷时电场力不做功. 19 电势低 电势高 的等势面指向□ 的各点组成的面.
第六章
电 场
第 2讲
电场能的性质
回扣教材 抓基础
题型分类 学方法
开卷速查 规范特训
回扣教材
抓基础
夯实基础 厚积薄发
知识梳理 一、电场力做功与电势能 1.静电力做功 1 路径 无关,只与□ 2 初末位置 有 (1)特点:静电力做功与□ 关.
(2)计算方法 3 电场方向 的距 ①W=qEd,只适用于匀强电场,其中 d 为沿□ 离. 4 任何电场 ②WAB=qUAB,适用于□
图 6-2-4
答案:ABD
考点三
匀强电场中电势差和场强的关系
图 6-2-5
4.如图 6-2-5 所示,水平放置的带电平行板 M、N 相距 10 cm,A 点距 M 板 0.3 cm,AB 间距为 10 cm,且与水平方向成 30° 角, 将一带电荷量为 2.0×10-6C 的正电荷 q 由 A 点沿 AB 直线 移到 B 点,电场力做功为 1.6×10 (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.
答案:B
考点二
电势和等势面
2019版高考物理大一轮复习第六章静电场第2讲电场能的性质课件
与电势的高低,故A正确,B、C错误;
电荷在匀强电场中做匀变速运动,在相同时间内速度的变化量相同,故
D错误.
解析 答案
变式6 (2016·浙江10月学考·8)如图7为某一电场的电场线,M、N、P为 电场线上的三个点,M、N是同一电场线上的两点.下列判断正确的
√A.M、N、P三点中N点的场强最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高 C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点
√D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加
解析 电势是相对量,其大小与零电势点的选取有关,沿同一电场线方 向上的各点电势逐渐降低,故A、B、C均错误; 负电荷所受电场力方向与电场线方向相反,故沿电场线方向移动负电荷 时电场力做负功,电势能增加,D正确.
解析 答案
三、电势差
1.定义式
WAB
UAB= q
D.与地面发生摩擦,在运输车上积累电荷
图1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
2.某带电粒子只在电场力作用下从A点运动到B点,电场力做功3×10-2 J,则
A.该粒子的动能减少了3×10-2 J
√B.该粒子的电势能减少了3×10-2 J
C.该粒子在A处时一定具有3×10-2 J的电势能
D.粒子从M向N运动过程中电势能先减小后增大
图13
解析 答案
变式10 如图14是位于x轴上某点的电荷在虚线PQ右侧的电势φ随x变化
的图线,a、b是x轴上的两点,过P点垂直于x轴的虚线PQ和x轴是该曲线
的渐近线,则以下说法正确的是
A.可以判断出OP间的各点电势均为零
B.可以判断出a点的电场强度小于b点的电场强度
高考物理一轮总复习(鲁科版)课件:第六章第二节
值;若φA<φB,则UAB代入负值,
栏目 导引
第六章
静电场
利用WAB=qUAB计算出WAB为正值,则 表示电场力做正功;若WAB为负值,则
表示电场力做负功,即克服电场力做
功. (2)用绝对值运算:即W=|q|· AB|,这 |U 样只能计算出电场力做功的数值,要想 知道电场力做正功还是做负功,还需利
第六章
静电场
Ep 2.公式:φ= (与试探电荷无关,q 要考虑 q 正负). 3.单位:伏特(V). 4.电势与电场线的关系:沿电场线方向电 势降低.电场线指向电势降低的方向. 5.零电势位置的规定:电场中某一点的电 势的数值与零电势的选择___关,即电势的 有 数值决定于零电势的选择.一般大地或无 穷远默认为零.
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第六章
静电场
即时应用
2.(2010· 高考江苏卷)空间有一沿x轴对 称分布的电场,其电场强度E随x变化的 图象如图6-2-2所示.下列说法中正确 的是( )
A.O点的电势最低
B.x2点的电势最高 C.x1和-x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等
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图6-2-2
第六章
静电场
力做了负功,电势能增加,说明b点的电势 能一定比a点高,选项C正确.电场强度的大 小与电势的高低无关,无法确定, A错误.b 点的电势比a点高,即a、b在不同的等势面
上,但电场线方向不一定从b指向a,B错误.
虽然电荷的电势能增加,如有外力做功,该
电荷的动能不一定减小,D错误.
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第六章
静电场
轴方向,场强为负值、位移为负值,所以
图线与x轴包围的面积表示的电势差也
为正,即沿-x轴方向的电势也逐渐降低.
《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件 第六章 静电场第2单元 电场能的性质(56张ppt)
[答案] C
电场中的功能关系的应用 (1)电场力做功的特点:电场力做功取决于初、末位置的电 势差,与路径无关。在等势面上移动电荷,电场力不做功。 (2)如果只有电场力做功,则动能和电势能相互转化,动能 (Ek)和电势能(Ep)的总和守恒,即:①ΔEp=-ΔEk;②电场力做
正功,电势能减小,动能增加;③电场力做负功,电势能增加,
由题图等势面可知两固定的
等量异号点电荷的电场分布如图6-2-10
所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所 产生电场中的偏转运动轨迹如图所示,则
图6-2-10
粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的粒子先做正功 后做负功,电势能先变小后变大,故C正确。 [答案] C
[题后悟道] 分析该类问题要注意以下三点:
图6-2-6
解析:由题图和几何关系可知M和P两点不处在同一等 势面上,而且有φM>φP,A对;将负电荷由O点移到P点 U 要克服电场力做功,即电场力做负功,B错;由 E = d 及电场线疏密程度可知O、M两点之间的电势差应大于 M、N两点间的电势差,C错;从O点释放带正电粒子 后,该粒子所受电场力的方向始终沿y轴正方向,则带 电粒子将沿y轴做直线运动,D对。
M点的动能较大,选项C正确。由于相邻等势面之间电势 差相等,因N点等势面较密,则EN>EM,即qEN>qEM。由
牛顿第二定律知,带电粒子从M点运动到N点时,加速度
增大,选项D正确。 答案:CD
电势差,匀强电场中电势差与电场强度的关系
[想一想] 如图6-2-5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,
高考物理一轮复习 第6章 静电场 4 第二节 电场能的性质课件
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第十九页,共五十八页。
电场线、等势面与粒子运动轨迹的综合问题
【知识提炼】
1.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
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第二十页,共五十八页。
电场
等势面(实线)图样
重要描述
点电荷的电场
以点电荷为球心的一 簇球面
12/13/2021
第二页,共五十八页。
2.电势能 (1)定义:电荷电在场__(d_ià_n_c_hǎ_ng_)____中具有的势能,数值上等于将 电荷从该点移到零_势__能__(s_h_ìn_én_g)___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__(_di_àn_sh_ì)_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__穷__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.
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带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 (1)判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为粒 子在该点处的速度方向. (2)判断电场力(或场强)的方向:仅受电场力作用时,带电粒 子所受电场力方向指向轨迹的凹侧,再根据粒子的正、负判 断场强的方向. (3)判断电场力做功的正、负及电势能的增减:若电场力与速 度方向成锐角,则电场力做正功,电势能减少;若电场力与 速度方向成钝角,则电场力做负功,电势能增加.
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试一试
1.如图6-2-2所示,在真空中有两个带正电的点电荷,分别
置于M、N两点。M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电
荷量,A、B为M、N连线的中垂线上的两点。现将一负点
电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中,下列说法
正确的是
()
A.q的电势能逐渐减小
新课标高考物理一轮总复习课件第 六章静电场第2单元电场能的性质
电势差,匀强电场中电势差与电场强度的关系
[想一想]
如图6-2-5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, 则如何表示O、P两点的电势差?
图6-2-5
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[记一记]
1.电势差 (1)定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时, 电场力做的功WAB 与移动的电荷的 电荷量q 的比值。 (2)定义式:UAB= WAB/q 。 (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 。
B.q的电势能逐渐增大
C.q的电势能先增大后减小 D.q的电势能先减小后增大
图6-2-2
解析:负电荷从A到B的过程中,电场力一直做负功,电势
能增大,所以A、C、D均错,B对。
答案:B
新课标高考物理一轮总复习课件第 六章静电场第2单元电场能的性质
电势和等势面
[想一想] 某静电场的电场线分布如图6-2-3所示,试比
较图中P、Q两点的电场强度的大小,及
电势的高低。
提示:根据电场线的疏密可判断P
点场强大于Q点场强;由于沿着电场线
图6-2-3
的方向电势逐渐降低。P点电势高于Q点电势。
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[记一记]
1.电势 (1)定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与 它的 电荷量q 的比值。 (2)定义式:φ= Ep/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。
新课标高考物理一轮总复习课件第 六章静电场第2单元电场能的性质
试一试 2.如图6-2-4所示,虚线a、b、c表示电
场中的三个等势面与纸平面的交线,且
相邻等势面之间的电势差相等。实线
为一带正电荷粒子仅在电场力作用下
通过该区域时的运动轨迹,M、N是
图6-2-4
这条轨迹上的两点,则下列说法中正确的是( )
电场力做功与电势能
[想一想]
如图6-2-1所示,电荷沿直线AB、折线 ACB、曲线AB运动,静电力做的功为多少?静电 图6-2-1 力做功与路径是否有关?若B点为零势能点,则+q在A点的 电势能为多少?
提示:静电力做功为W=qEd,与路径无关,电势能为 Ep=qEd。
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C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势
差
D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴
做直线运动
新课标高考物理一轮总复习课件第 六章静电场第2单元电场能的性质
解析:由题图和几何关系可知M和P两点不处在同一等
A.三个等势面中,a的电势最高
B.对于M、N两点,带电粒子通过M点时电势能
较大
C.对于M、N两点,带电粒子通过M点时动能较
大
D.带电粒子由M运动到N时,加速度增大
新课标高考物理一轮总复习课件第 六章静电场第2单元电场能的性质
解析:由于带电粒子做曲线运动,所受电场力的方向必定 指向轨道的凹侧,且和等势面垂直,所以电场线方向是由c 指向b再指向a。根据电场线的方向指向电势降低的方向, 故φc>φb>φa,选项A错。正电荷在电势高处电势能大,M点 的电势比N点电势低,故在M点电势能小,B错。根据能量 守恒定律,电荷的动能和电势能之和保持不变,故粒子在 M点的动能较大,选项C正确。由于相邻等势面之间电势差 相等,因N点等势面较密,则EN>EM,即qEN>qEM。由牛顿 第二定律知,带电粒子从M点运动到N点时,加速度增大, 选项D正确。 答案:CD
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[试一试]
3.如图6-2-6所示,一电场的电场线分布
关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是
y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y 图6-2-6
轴的右侧,MP⊥ON,则
()
A.M点的电势比P点的电势高
B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功
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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。
[记一记]
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 。
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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WAB=EpA-EpB=- ΔEp。
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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 。