高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点33 静电能的性质（2份，原卷版+解析版）

这是一份高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点33 静电能的性质（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了 高考真题考点分布， 命题规律及备考策略，判断电场强度大小等内容，欢迎下载使用。
1. 高考真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对电场能性质的考查较为频繁，大多以选择题中出现，题目难度要求大多不是太高，较为基础，但也不排除个别年份题目较难。
【备考策略】
1.理解和掌握电势、电势能、电势差、等势面四个概念。
2.理解和掌握三种常见图像的规律。
【命题预测】重点关注在诸如等量电荷等电场中的有关电势、电势能、电势差的比较。
1．静电力做功
(1)特点：静电力做功与路径无关，只与起始和终止位置有关。
(2)计算方法
①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离。
②WAB＝qUAB，适用于任何电场。
2．电势能
(1)定义：电荷在电场中也具有势能，我们称这种形式的能为电势能，用符号Ep表示。
(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。
(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
3．电势
(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep与它的电荷量之比。
(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。
4．等势面
(1)定义：电场中的电势相等的各点组成的面。
(2)特点
①等势面一定与电场线垂直。
②在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
二、电势差 电势差与电场强度的关系
1．电势差
(1)定义
在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差。
(2)表达式：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA。
(3)静电力做功与电势差的关系
①公式：WAB＝qUAB或UAB＝ eq \f(WAB,q) 。
②适用范围：任意电场。
(4)影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及静电力做的功WAB无关，与零电势点的选取无关。
2．匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积，即U＝Ed。
(2)电场强度的另一种表述：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，即E＝ eq \f(U,d) 。
(3)公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。
考点一 电势高低及电势能大小的判断
考向1 电势高低判断
1．某电场的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．P带负电
B．a点电势大于b点电势
C．a点的电场强度大于b点的电场强度
D．将某负电荷从c点沿电场线移到d点，其电势能增大
2．板式双区静电除尘器的工作原理示意图如图所示，高压电源两极分别连接放电极与板式集尘极，在放电极表面附近形成强大的电场，其间的空气在该区域被电离。空气中的粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，粉尘颗粒在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线（方向没有标明），A、B、C三点在同一直线上，AB＝BC，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．高压电源一定为直流电源，且M端为电源的负极
B．电场力对放电极左侧的粉尘颗粒做正功，对放电极右侧的粉尘颗粒做负功
C．图中A、B、C三点的电势满足
D．
考向2 电势能大小判断
3．如图所示为等腰直角三角形，D为斜边AB的中点。现在A、B两点分别固定电荷量相等、电性相反的点电荷、，让一点电荷从A点附近出发，沿路径A→C→D移动，在移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在A→C过程中D点的电势先降低后升高
B．在A→C过程中D点的电势先升高后降低
C．在C→D过程中所受电场力可能先增大后减小
D．在C→D过程中的电势能逐渐增加
4．如图所示，一块足够大的粗糙绝缘薄板竖直固定，且与等量异种点电荷连线的中垂面重合，A、O、B为薄板上同一竖直线上的三点，O在点电荷的连线上，，一个带电小物块（可视为质点）从A点以初速度竖直向下运动，最后静止在B点，不考虑物块电荷量的变化，则物块从A运动到B的过程中（ ）
A．速度一直减小，经过O点时的速度为
B．加速度先减小后增大，经过O点时加速度最小
C．电势能先减小后增大，经过O点时电势能最小
D．机械能一直减小，AO段损失的机械能比OB段损失的机械能多
考点二 电势差与电场强度的关系
考向1 公式E=U/d在匀强电场中的应用
1．在匀强电场中由公式U＝Ed得出的“一式二结论”
2．等分法及其应用
(1)等分法：
如果把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的 eq \f(1,n) ，采用这种等分间距求电势问题的方法，叫作等分法。
(2)“等分法”的应用思路：
5．如图，A、B、C三点都在平行纸面的匀强电场中，已知AC垂直BC，，，把一个电荷的负电荷从A移到B，电场力做功为零；从A移到C，克服电场力做功。则下列说法正确的是（ ）
A．直线AC上各点电势相等，为等势线
B．直线BC上各点电势相等，为等势线
C．匀强电场，方向垂直AB向左上方
D．匀强电场，方向垂直AC向左
6．如图所示，某平面内有一个矩形，已知，，，在该平面内存在一匀强电场，A、B、D三点电势为，，，下列说法正确的是（ ）。
A．该电场的电场强度大小为B．A点电势比C点电势低
C．电子自D点移动到B点电势能增加D．电子自C点移动到B点电势能减少
考向2 公式E=U/d在非匀强电场中的应用
E＝eq \f(U,d)在非匀强电场中的三点妙用：
1.判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大，进而判断电势的高低。
2.利用φ ­x图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律：k＝eq \f(Δφ,Δx)＝eq \f(U,d)＝Ex，斜率的大小表示电场强度的大小，正负表示电场强度的方向。
3.判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
7．如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为，则a、b连线的中点c的电势满足（ ）
A．B．C．D．以上答案都不对
8．如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系rA∶rB∶rC=1∶2∶3。现将一电荷量为q的试探正电荷从A点由静止释放，试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动，则（ ）
A．三点的电场强度大小关系是EA∶EB∶EC=9∶4∶1
B．三点的电势大小关系是φA-φB=φB-φC
C．该试探电荷在三点的电势能大小关系是EpA