第34讲 静电场中能的性质（讲义）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

这是一份第34讲 静电场中能的性质（讲义）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考），共19页。试卷主要包含了考点突破，考法探究等内容，欢迎下载使用。
01、考情透视，目标导航TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc281" 02、知识导图，思维引航 PAGEREF _Tc281 \h 2
03、考点突破，考法探究
\l "_Tc32131" 考点一 描述电场能的性质的物理量 PAGEREF _Tc32131 \h 3
\l "_Tc20644" 知识点1．静电力做功的特点 PAGEREF _Tc20644 \h 3
\l "_Tc18402" 知识点2．电势能 PAGEREF _Tc18402 \h 4
\l "_Tc24888" 知识点3．电势 PAGEREF _Tc24888 \h 4
\l "_Tc25906" 知识点4．电势差 PAGEREF _Tc25906 \h 4
\l "_Tc16833" 知识点5．等势面 PAGEREF _Tc16833 \h 4
\l "_Tc10571" 知识点6.电势高低的判断 PAGEREF _Tc10571 \h 5
\l "_Tc5884" 知识点7.电势能大小的判断 PAGEREF _Tc5884 \h 5
\l "_Tc19759" 考向1．电场力做功与电势能变化分析 PAGEREF _Tc19759 \h 6
\l "_Tc10285" 考向2．点电荷的电场中电势与电场强度的大小分析 PAGEREF _Tc10285 \h 6
\l "_Tc27677" 考向3．电场强度、电势、电势能的综合问题 PAGEREF _Tc27677 \h 6
\l "_Tc30851" 考点二 电势差与电场强度的关系 PAGEREF _Tc30851 \h 7
\l "_Tc1505" 知识点1．匀强电场中电势差与电场强度的关系 PAGEREF _Tc1505 \h 8
\l "_Tc21637" 知识点2．两个重要推论 PAGEREF _Tc21637 \h 8
\l "_Tc6417" 知识点3.E＝eq \f(U,d)在非匀强电场中的三点妙用 PAGEREF _Tc6417 \h 8
\l "_Tc15350" 知识点4.等分法及其应用 PAGEREF _Tc15350 \h 8
\l "_Tc5077" 考向1 匀强电场中电场强度与电势差的关系 PAGEREF _Tc5077 \h 9
\l "_Tc4241" 考向2 非匀强电场中电场强度与电势差的关系 PAGEREF _Tc4241 \h 10
\l "_Tc10597" 考点三 场线、等势面与带电粒子的运动轨迹问题 PAGEREF _Tc10597 \h 11
\l "_Tc6911" 知识点1．几种典型电场的等势面 PAGEREF _Tc6911 \h 11
\l "_Tc5725" 知识点2．电场线结合运动轨迹的求解方法 PAGEREF _Tc5725 \h 11
\l "_Tc26221" 知识点3．等势面(线)结合运动轨迹的求解方法 PAGEREF _Tc26221 \h 12
\l "_Tc10170" 考向1 电场线与运动轨迹问题 PAGEREF _Tc10170 \h 12
\l "_Tc13205" 考向2 等势面与运动轨迹问题 PAGEREF _Tc13205 \h 12
\l "_Tc9681" 考向3 电场线、等势线与运动轨迹问题 PAGEREF _Tc9681 \h 13
\l "_Tc12457" 04、真题练习，命题洞见 PAGEREF _Tc12457 \h 13
考点一 描述电场能的性质的物理量
知识点1．静电力做功的特点
1.静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
2.
知识点2．电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能。
(2)说明：电势能具有相对性，通常把无限远处或大地表面的电势能规定为零。
(3)静电力做功与电势能变化的关系
①静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB。静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少。
②电势能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功。
知识点3．电势
(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比叫作电场在这一点的电势。
(2)定义式：φ＝eq \f(Ep,q)。
(3)标矢性：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。
知识点4．电势差
电场中两点间的电势的差值，也叫电压。公式表示为UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA，还可以推导出静电力做功与电势差的关系：UAB＝eq \f(WAB,q)。
知识点5．等势面
(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面。
(2)四个特点：
①在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
②电场线一定与等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面。
③等差等势面越密的地方电场强度越大，电场线越密集，反之越小。
④任意两个等势面都不相交。
(3)几种常见的电场的等势面的特点
知识点6.电势高低的判断
知识点7.电势能大小的判断
考向1．电场力做功与电势能变化分析
1.(多选)在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP > OM，OM＝ON，则小球( )
A．在运动过程中，电势能先增加后减少
B．在P点的电势能大于在N点的电势能
C．在M点的机械能等于在N点的机械能
D．从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功
【答案】BC
【解析】： 由题意知，OP>OM，OM＝ON，则根据点电荷的电势分布情况可知φM＝φN > φP，则带负电的小球在运动过程中，电势能先减小后增大，且EpP > EpM＝EpN，则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能，A错误，B、C正确；从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功，D错误。
考向2．点电荷的电场中电势与电场强度的大小分析
2.在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是( )
A．若φM>φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远
B．若EMφN，则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知，若EM0，则UMN＝φM－φNφC，则UBC＞UBD，故D错误。
考点三 场线、等势面与带电粒子的运动轨迹问题
知识点1．几种典型电场的等势面
知识点2．电场线结合运动轨迹的求解方法
(1)首先根据带电粒子运动轨迹弯曲的方向判断出受力的方向，带电粒子所受的静电力方向沿电场线指向运动轨迹的凹侧，再根据粒子的电性判断电场强度的方向。
(2)根据电场线的疏密，判断加速度的大小关系。
(3)带电粒子的轨迹的切线方向为该处的速度方向。
(4)根据静电力的方向与速度方向的夹角是锐角还是钝角判断静电力的做功情况。
知识点3．等势面(线)结合运动轨迹的求解方法
根据带电粒子在不同的等势面(线)之间移动，结合题意确定静电力做正功还是做负功、电势能的变化情况或等势面(线)的电势高低，垂直等势面(线)画出电场线来分析。
(1)首先根据带电粒子运动轨迹弯曲的方向判断出受力的方向，带电粒子所受的电场力方向沿电场线指向运动轨迹的凹侧，再根据粒子的电性判断场强的方向。
(2)根据电场线的疏密，判断加速度大小的关系。
(3)带电粒子的轨迹的切线方向为该处的速度方向。
(4)根据电场力的方向与速度方向的夹角是锐角还是钝角判断电场力的做功情况。
考向1 电场线与运动轨迹问题
1．如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点。设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M点和N点时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN，下列判断正确的是( )
A．vM