鲁科版 (2019)必修 第三册电势与等势面学案及答案

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册电势与等势面学案及答案，共5页。
逐点清(一) 电势
[多维度理解]
1．定义：电荷在电场中某点的________与它的________之比。电势是标量。
2．公式：φ＝______。
3．单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号为______，1 ____＝1 J/C。
4．电势的相对性：电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关，常选取无穷远处或地球的电势为零。
[微点拨] 电势高低的判断方法
[典例] 如图所示为某电场的电场线，现将一电荷量为q＝－3.0×10－9C的负电荷从A点移到B点、从B点移到C点、从C点移到D点，电场力做功分别为WAB＝3.0×10－8 J、WBC＝1.5×10－8 J、WCD＝9.0×10－9 J。若取C点电势为零，试求A、B、D三点电势。
尝试解答：
[全方位练明]
1．(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是( )
A．负电荷从A点移到B点时，电场力做正功，A点的电势一定较高
B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低
C．正电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低
D．正电荷从A点移到B点时，电场力做正功，A点的电势一定较高
2．(多选)如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是( )
A．电势φA>φB，场强EA>EB
B．电势φA>φB，场强EAEpB
逐点清(二) 等势面
[多维度理解]
1．等势面
(1)定义：电场中电势______的点构成的面。
(2)特点：由于同一电荷在等势面上任意两点的________相等，所以电荷在同一个等势面上运动时静电力________。这表明，等势面与________处处垂直。
2．几种常见电场的等势面
3．等势面的应用
(1)等势面能反映电场的强弱，等差等势面密的地方电场______。
(2)电场线与等势面______，根据等势面可以画出电场线。
eq \a\vs4\al([微点拨])
等势面和电场线关系的应用技巧
1．已知等势面的情况，可作等势面的垂线来确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向。
2．已知电场线时，可作电场线的垂线来确定等势面，并由“沿电场线方向电势降低”确定等势面的电势高低。
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)等势面与电场线一定相互垂直。( )
(2)同一等势面上各点的电势和电场强度都相同。( )
(3)两个等势面不可能相交。( )
2．(多选)如图所示，弯曲实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则( )
A．A点电场强度小于B点电场强度
B．A点电场强度方向指向x轴负方向
C．A点电场强度大于B点电场强度
D．A点电势高于B点电势
3．(2024·广东高考)(多选)污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A．M点的电势比N点的低
B．N点的电场强度比P点的大
C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功
D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
第2节 电势与等势面
逐点清(一)
[多维度理解]
1．电势能 电荷量 2.eq \f(Ep,q) 3.V V
[典例] 解析：A点的电势
φA＝eq \f(EpA,q)＝eq \f(WAB＋WBC,q)＝eq \f(3.0×10－8＋1.5×10－8,－3.0×10－9) V＝－15 V
B点的电势φB＝eq \f(EpB,q)＝eq \f(WBC,q)＝eq \f(1.5×10－8,－3.0×10－9) V＝－5 V
D点的电势
φD＝eq \f(EpD,q)＝eq \f(WDC,q)＝eq \f(－WCD,q)＝eq \f(－9.0×10－9,－3.0×10－9) V＝3 V。
答案：－15 V －5 V 3 V
[全方位练明]
1．选CD 根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是对正电荷做功还是对负电荷做功，只要电场力做正功电势能就减少，只要电场力做负功电势能就增加。但是正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能大，负电荷在电势低处具有的电势能大。所以选项C、D正确。
2．选BC B处电场线较密，故场强EAφB，A错误，B正确；对正电荷，由于φA>φB，故EpA>EpB，从A点移到B点，电势能减小，电场力做正功，C正确；对负电荷，由于φA>φB，故EpA