电场力和能的性质总结

电场巩固总结基本知识：

1.电场强度E的计算方法：

2.电势差U的计算方法：

3.电势 的计算方法：

4.电势能Ep的计算方法：

5.电场力做功的计算方法：

①匀强电场中W=

②由功能关系W=

③与电势差关系W=

④多个力做功（变力）W=

6.高中阶段的几个功能关系

①重力做功与重力势能：

②弹力做功与弹性势能：

③电场力做功与电势能：

④合外力做功与动能：

⑤其他力做功与机械能：

7.能量守恒定律的应用

类型一：电场线与轨迹问题

1.如图所示，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是这条轨迹上的两点，则下列说法中正确的是()

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

2.一粒子从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彼此平

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

C．粒子的速度不断增大

D．粒子的电势能先减小，后增大

3.如图中虚线为匀强电场中的等势线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则( )

A.M带负电荷，N带正电荷

B.M带正电荷，N带负电荷

C.N在从O点运动至a点的过程中电势降低

D.M在O点和b点电势能相同

类型二：几种功能关系的应用

1. 带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3 J，电场力做功1 J，克服空气阻力做功为0.5 J，则在A点的()

A．重力势能比B点大3 J B．电势能比B点小1 J C．动能比B点小3.5 J D．机械能比B点小0.5 J

2.质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，在小球下落h的过程中( )

A.小球的重力势能减少了2mgh

B.小球的动能减少了2mgh

C.电场力做负功2mgh

D.小球的电势能增加了3mgh

3.如图所示，在O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A 点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R

为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C

在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直

高度为h。若小球通过B点的速度为v，试求：

(1)小球通过C点的速度大小。

(2)小球由A到C的过程中电势能的增加量。

类型三：电场中的图像类问题

1.电场中某三条等势线如图中实线a、b、c所示。一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势φa>φb>φc，这一过程电子运动的v -t图像可能是下列各图中的()

2.如图甲所示，A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能E p随位移x的变化关系如图乙所示。从A到B过程中，下列说法正确的是()

A．电场力对电荷一直做正功

B．电势一直升高

C．电荷所受电场力先减小后增大

D．电荷所受电场力先增大后减小

3.A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，

电子仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B，其电势能E p随位移s 变化的规律如图10所示。设A、B两点的电场强度分别为E A和E B，电势分别为φA和φB。则()

A．E A＝E B B．E A

C．φA>φB D．φA<φB

类型四：匀强电场中“等分法”的应用

1.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 3 V/m

2. A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V，

正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是

()

A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线

B．匀强电场的场强大小为10 V/m

C．匀强电场的场强方向为由C指向A

D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10－19 J 3. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a

点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点

的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电

势为( )

A．4 V B．8 V

C．12 V D．24 V

类型五：静电平衡的应用

1.在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，相距为2l，如果在两个点电荷连线的中点O有一个半径为r(r?l)的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，则球

壳上的感应电荷在O处的场强的大小为

多少？方向如何？

2．—个匀强电场的电场线分布如图甲所示.把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示.在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是( )

A．φA=φB B．φB=φC

C．E A=E B D．E B=E C

3. 如图所示为一空腔球形导体

(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔

中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电

势φ的关系是 ( )

A．E a＞E b＞E c，φa＞φb＞φc B．E a＝E b＞E c，φa＝φb

＞φ

C．E a＝E b＝E c，φa＝φb＝φc D．E a＞E c＞E b，φa＞φb＞φc

4. 如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )

A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地

B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地

C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体

D．闭合K2，没有电子通过K2