专题8.2 电场能的性质-2021年高考物理一轮复习考点扫描学案

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目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc16688" 【考点扫描】 PAGEREF _Tc16688 1
\l "_Tc30640" 一． 电场的能的性质 PAGEREF _Tc30640 1
\l "_Tc3496" 二． 电势高低和电势能大小的判断 PAGEREF _Tc3496 1
\l "_Tc11206" 三． 电场中的功能关系 PAGEREF _Tc11206 2
\l "_Tc19466" 【典例分析】 PAGEREF _Tc19466 2
\l "_Tc27484" 【专题精练】 PAGEREF _Tc27484 5
【考点扫描】
一． 电场的能的性质
二． 电势高低和电势能大小的判断
1．电势高低常用的两种判断方法
(1)沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)若UAB>0，则φA>φB；若UAB<0，则φA<φB。
2．电势能大小的判断方法
三．电场中的功能关系
(1)势能定理：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加；
(2)动能定理：所有力对物体所做功的代数和，等于物体动能的变化．
(3)机械能定理：除重力外，其他各力对物体所做的功等于物体机械能的变化．
(4)内能定理：一对滑动摩擦力做的负功绝对值等于物体内能的增加量.
(5)能量守恒定律：若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变；若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变；
【典例分析】
【例1】(2020·宁波六校联考)如图所示，O为两个等量同种正点电荷连线的中点，a、b、c、d是以O为圆心的圆周上的四个点，设无穷远处电势为零，则下列说法正确的是( )
A．a、c电场强度相同
B．b、O、d三点电势相等
C．O点的电场强度、电势均为零
D．把电子从a点移动到b点，电子的电势能增大
【小结】电势高低的判断

【例2】．(多选)(2020·温州高三月考)如图所示，三条平行等距的直虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，对于这条轨迹上的a、b、c三点来说，下列选项说法正确的是( )
A．粒子必先过a，再到b，然后到c
B．粒子在三点所受的合力关系为Fa＝Fb＝Fc
C．粒子在三点的动能大小关系为Ekb>Eka>Ekc
D．粒子在三点的电势能大小关系为Epb>Epa>Epc
【技巧总结】电势能大小的判断
【例3】(2020·宁夏大学附中四模)电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量的绝对值为1.0×10－9 C，那么( )
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB＝4.0 V
D．把电荷从A移到B，静电力做功为W＝2.5×10－10 J
【例4】．(2020·浙江9＋1联盟联考)有一个带电荷量q＝3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10－4J的功，从B点移到C点电场力对电荷做功9×10－4J，求：
(1)A、B两点间电势差；
(2)A、C两点间电势差，并说明A、C两点哪点电势较高．
【例5】．(2019·高考天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程( )
A．动能增加eq \f(1,2)mv2 B．机械能增加2mv2
C．重力势能增加eq \f(3,2)mv2 D．电势能增加2mv2
【专题精练】
1．关于静电场，下列说法正确的是( )
A．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加
B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大
C．在同一个等势面上的各点，电场强度的大小必然是相等的
D．电势下降的方向就是电场强度的方向
2．(2020·江西赣中南五校联考)如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断( )
A．电场强度大小EA>EB B．电势φA>φB
C．电场线方向由B指向A D．若Q为负电荷，则Q在B点右侧
3．(多选)(2019·辽宁辽南协作校一模)一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，若在a点和b点的电势能相等，则( )
A．a、b两点的电势一定相等
B．a、b两点场强可能相等
C．作用于该点电荷的电场力一定始终与其移动方向垂直
D．该点电荷一定沿等势面移动
4．(多选)(2019·高考江苏卷)如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为＋q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为＋q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点，此过程中，电场力做功为－W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为－2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有( )
A．Q1移入之前，C点的电势为eq \f(W,q)
B．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0
C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W
D．Q2在移到C点后的电势能为－4W
5．(多选)(2018·高考全国卷Ⅰ)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V．一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )
A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
6.(多选)(2020·杭州质检)如图所示，A、B、C、D是圆周上的四个点，四个点上放着两对等量的异种点电荷，AC⊥BD且相交于圆心O，BD上的M、N两点关于圆心O对称．下列说法正确的是( )
A．M、N两点的电场强度不相同
B．M、N两点的电势不相同
C．一个电子沿直线从M点移动到N点，电场力做的总功为零
D．一个电子沿直线从M点移动到N点，电势能一直减少
7.(多选) (2019·河南名校联盟2月联考)如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P质量为m，电荷量为＋q(可视为点电荷，放入电场后不影响电场的分布)，现将小球P 从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的O点时， 速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.则( )
A．C、O两点间的电势差UCO＝eq \f(mv2,2q)
B．O点处的电场强度E＝eq \f(\r(2)kQ,2d2)
C．小球下落过程中重力势能和电势能之和不变
D．小球P经过与点电荷B等高的D点时的速度为eq \r(2)v
7.(多选)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点由静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零，则小球a( )
A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小
B．从N到P的过程中，速率先增大后减小
C．从N到Q的过程中，电势能一直增加
D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量
8．(多选)(2018·高考全国卷Ⅱ)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是( )
A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行
B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为eq \f(W1＋W2,2)
C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为eq \f(W2,qL)
D．若W1＝W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差
9. (2020·河北衡水中学高考模拟八)(多选)如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ(θ≠45°)，场中有一质量为m、电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点。当小球静止时，细线恰好水平。现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，重力加速度为g，则在此过程中( )
A．外力所做的功为eq \f(mgL,tanθ) B．带电小球的电势能增加qEL(sinθ＋csθ)
C．带电小球的电势能增加eq \f(2mgL,tanθ) D．外力所做的功为mgLtanθ
10．(2020·南昌三模)(多选)如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N点在同一条电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子，以相同的速度v0分别从M点和N点同时垂直进入电场，不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是( )
A．从M点进入的粒子先到达P点 B．从M点进入的粒子电荷量较小
C．从M点进入的粒子动量变化较大 D．从M点进入的粒子电势能变化较小
判断角度
判断方法
做功判断法
电场力做正功，电势能减小；
电场力做负功，电势能增大
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
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的负值的绝对值越小，电势能越大
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
判断角度
判断方法
依据电场
线方向
沿电场线方向电势逐渐降低
依据电场
力做功
根据UAB＝eq \f(WAB,q)，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低
依据场源
电荷的
正负
取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低
依据电势
能的高低
正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大
判断角度
判断方法
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
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
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
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