电场线、电势、等势面、电势能的理解与应用

D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
解 场 ， 平行力q析＜的所0直做电，线的子所，负带以所功负有以相电UMN等荷NP＝，，和U有电MMWQ子P＞分M由N0别＝M，此的向是W点即条电是两M分φP件势怎M条＜别＞说什样等0运，φ明么的势N动而＝了关？线到Wφ系N，PNM点，?有N点电＝与匀φ和场PqM强U点＝P方M点电φNQ，场的，W中过故M等程AP＝势中错q线，误U为电M，P
转解析
方法提炼
1.电势高、低常用的两种判断方法 (1)依据电场线的方向―→沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)依据 UAB＝WqAB ―→UAB>0，φA>φB，UAB<0，φA<φB。 2．电势能增、减的判断方法 (1)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。 (2)公式法―→由 Ep＝qφ，将 q、φ 的大小、正负号一起代 入公式，若 Ep 的正值越大，电势能越大，若 Ep 为负值，其 绝对值越小，电势能越大。 (3)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，动能增大，电势能减小，反之， 电势能增大。
这条直线上的两点．一带负电的粒 出现题干所述情况，A错误；
子以速度vA经过A点向B点运动，一 带负电的粒子先向右减速后
段时间后，粒子以速度vB经过B点， 且vB与vA方向相反，不计粒子重力， 下列说法正确的是( )．
向左加速，其受力向左，电
场线注方意向:过向a右、，b两故点A点的的电
势高电于场B线点附的近电的势其，B它正电确；
解析：电场线密集的地
方场强大，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱEc<Eb，选 项A错误；沿电场线方向
电势降低，选项B错误；
从a到b的电场线是曲线，
试探电荷受力的方向不断
改变，不可能沿电场线从
a点运动到b点，选项C错
误；试探电荷＋q从a移至
b的过程中，电场力做正
功，电势能减少，选项D
正确．
答案：D
解析显隐
【真题】
两异种点电荷电场中的部分等势面如
【变式训练1】 (多选)如图示,①、②、③是两个等量异种点电荷
形成电场中的、位于同一平面内的三条等势线,其中③为直线,①
与②、②与③的电势差相等。一个重力不计、带负电的粒子进入
电场,运动轨迹如图中实线所示,与①、②、③分别交于a、b、c三
点。下列判断正确的是( )
A．粒子在c点时的加速度为零
B．a点的电势比b点的电势高
的电势能
于在B点的电势能，C、D
错误．
答案 B
解析显隐
【跟踪训练】某电场的电场线分布如 图所示，以下说法正确的是( ) A. c点场强大于b点场强 B. a点电势低于b点电势 C. 若将一试探电荷＋q由a点释放，它 将沿电场线运动到b点 D. 若在d点再固定一点电荷－Q，将一 试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势 能减小
A．A点的场强小于B点的场强
带负场电线的的粒分子布受情到况向是左怎的力，
B．A点的电势高于B点的电势 C．粒子在A点的速度小于在B点的 速度
D．粒子在A点的电势能大于在B点
由A样到的B电？场力做负功，动 能减电小荷，在速电度场减中小由，a粒运子在 A点动的到速b度的大过于程在中B受点力的速 度，情粒况子如在何A？点的电势能小
所以qa>qb，B选项正确． 答案：B
解析显隐
图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电
荷量大小分别为qa和qb，则( ) A. a处为正电荷，qa<qb B. a处为正电荷，qa>qb C. a处为负电荷，qa<qb D. a处为负电荷，qa>qb
解析：本题考查异种点电荷形成电场的特点，关键是要明确等
差等势面密的地方场强大．由于φA>φB，且顺着电场线方向电 势降低，故a处为正电荷；又因其周围等势面密，则场强大，
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
解析显隐
【备选】
如图示，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( ).
电场线、电势、等势面、电势能的理解
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。
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。
【例1】
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
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。
5.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
点电荷的电场 等量异种点电荷
的电场 等量同种正点电
荷的电场
以点电荷为球心的一簇球面
连线的中垂面上的电势为零 连线上，中点电势最低，而在
C．粒子从a到b再到c，电势能不断增加
D．若粒子从a到b电场力做功大小为W1，
从b到c电场力做功大小为W2，则W1>W2
F
审题视角
1.曲线运动的物体，加速度为零吗？ 2.此电场的电场线分布情况如何？分析电荷运动轨 迹与电场、电场力方向关系，即可判定场强方向 及电势的高低.
【跟踪训练】 如图所示的直线是真 解析 如果电场为匀强电 空中某电场的一条电场线，A、B是 场并且场强方向向右，也可
A.A点电势大于B点电势
F’外
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
F’电 F电 F外
审题视角
1.因外力克服电场力对两正电荷做功，说明Q的电 性，由此可判定A项正误. 2.由点电荷场强公式可判定B项正误. 3.用电场力做功与电势、电势能关系判定C、D项.
中垂线上，中点电势最高
6. 判断电势高低的两种常用方法 1．依据电场线的方向―→沿电场线方向电势逐渐降低 2．依据 UAB＝WqAB―→UAB>0，φA>φB，UAB<0，φA<φB.
7.电势能增、减的判断方法 1．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 2．公式法―→由 Ep＝qφp，将 q、φp 的大小、正负号一起代入公 式，Ep 的正值越大电势能越大，Ep 的负值越小，电势能越大 3．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 4．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