电场能的性质知识点及题型归纳与练习

电场能的性质知识点及题型归纳与练习

电场能的性质知识点及题型归纳与练习

1、一、电势差

电荷从电场中的一点移到另一点，电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差，U=W/q，是标量．（W= q U求电场力做功相当快捷）

★注：电势差很类似于重力场中的高度差．物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差h＝W/G．

二、电势

某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量．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.由电场本身因素决定，与检验电荷无关。

★注：类似于重力场中的高度．某点相对参考面的高度差为该点的高度．

注意：（1）电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关．（2）一般选取无限远处或大地的电势为零．当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值．（3）电场中A、B两点电势差等于A、B电势之差,即U AB=φA－φB,沿电场线方向电势降低.

三、电场力做功与电势能

1．电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷电势能．电势能是电荷与所在电场所共有的。2．电势能的变化：电场力做正功电势能减少；电场力做负功电势能增加．

重力势能变化：重力做正功重力势能减少；重力做负功重力势能增加．

3．电势能ε=qφ w=Δε=qΔU

★注：电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定

四、等势面

1．电场中电势相等的点所组成的面为等势面．2．特点1）各点电势相等．等势面上任意两点间的电势差为零．电荷沿着等势面运动，电场力不做功．（2）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其面为等势面．

（3）匀强电场，电势差相等的等势面间距离相等，点电荷形成的电场，电势差相等的等势面间距不相等，越向外距离越大．（因此等差等势面的疏密也能表示电场的强弱）

（4）等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等．

（5）电场线跟等势面垂直，且由电势高的面指

向电势低的面（6）两个等势面永不相交．

五、电容

1．定义；电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值叫做电容器的电容．C=Q/U

2．说明：（1）电容器定了则电容是定值，跟电容器所带电量及板间电势差无关．

（2）单位：法 C/V 皮法 微法

（3）电容器所带电量是指任意一板上的电量绝对值．

（4）平行板电容器C=d

k S πε4．ε为介电常数，真空中ε＝1，空气中通常也取1， S 为板间正对面积，不可简单的理解为板的面积，d 为板间的距离．

（5）电容器被击穿相当于短路，而灯泡坏了相当于断路。

（6）常用电容器： 可变电容、固定电容（纸介电容器与电解电容器）．

（7）C ＝ΔQ/ΔU 因为U 1=Q 1/C ．U 2=Q 2/C ．所以C ＝ΔQ/ΔU

（8）电容器两极板接入电路中，它两端的电压等于这部分电路两端电压，当电容变化时，电压不变；电容器充电后断开电源，一般情况下电容

变化，电容器所带电量不变．

2、基本题型①概念的理解与应用②公式E=U/d的理解与等式面应用

③电场力做功与能量的变化应用④平行板电容器问题的分析

⑤带电体在电场中的运动

①概念的理解与应用

【例1】关于电势与电势能的说法正确的是（）

A．电荷在电场中电势高的地方电势能大B．在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大

C．正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大

D．负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小

【例2】将一电量为一2×10－8C的点电荷，从零电势S点移到电场中的M点，克服电场力做功4×10－8J，则φM= ；若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14×10－8J，则N 点电势φN＝；M、N两点电势差为．

【例3】（2012 全国高考福建理综卷）如图，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()

A．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【例4】如图所示，A、B是真空中的两个等量异种点电荷，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB。一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M、N为轨迹和垂线的交点，设M、N两点的场强大小分别E M、E N，电势分别为。下列说法中正确的是()

A．点电荷A一定带正电B．E M小于E N C． D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能

②公式E=U/d的理解与等式面应用

【例5】如图所示，A、B、C、D是匀

强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C

三点的电势分别为φ

A =15 V,φ

B

=3 V,φ

C

=－3

V，由此可得D点电势φD= 。【例6】某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（）

A、在0～x l之间不存在沿x方向的电场

B、在0～x l之间存在着沿x方向的匀强电场

C、在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场

D、在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场【例7】如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L 2的电

势为零，有一负电荷在L1处动能为

30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不汁重力和空气阻力)( )

(A)6J (B)4J (C)16J ( D)14J

【例8】如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2，问:(1)电场强度