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

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电势差与电场强度的关系
1.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
2.静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加
3.在电场中，若只有静电力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加
推论2：如图乙所示，若匀强电场中两线段AB＝CD且AB∥CD，则φA－φB＝φC－φD。
描述电场能的性质的物理量
场线、等势面与带电粒子的运动轨迹问题
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______，但与电荷经过的路径______。
2.(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__________或__________的电势能规定为零。
(3)静电力做功与电势能变化的关系
考点一　电荷守恒定律 库仑定律
(1)定义：电荷在电场中某一点的________与它的电荷量之比叫作电场在这一点的电势。
(3)标矢性：电势是____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________，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
(1)定义：电场中__________的各点构成的面。
①在同一等势面上移动电荷时静电力________。
②电场线一定与等势面垂直，并且从电势____的等势面指向电势____的等势面。
③等差等势面越密的地方电场强度______，电场线越______，反之______。
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
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
考向2.点电荷的电场中电势与电场强 度的大小分析
考向3.电场强度、电势、电势能的综合问题
A.M点的电场强度大于N点的电场强度B.M点的电势高于N点的电势C.电子从M点运动到N点电场力做负功D.电子在M点的电势能大于在N点的电势能
4.(多选)如图，实线为某电子显微镜中静电场中的等势面，A、B、C、D、E为电场中的5个点，下列说法正确的是( )
A.C点电场强度垂直于该点所在的等势面，方向向右B.A、B、C、D、E五个点中，C点的电场强度大小最大C.一正电荷从A点移到E点，电势能增大D.一电子从E点移到A点，静电力做正功
C点电场强度垂直于该点所在的等势面，方向向左.等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小C点的电场强度大小最大
知识点1.匀强电场中电势差与电场强度的关系
考点二 电势差与电场强度的关系
(2)电场强度的方向和大小：电场中，电场强度方向是指__________最快的方向。在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿__________单位距离上降低的______。
知识点2.两个重要推论
知识点3.E=U/d在非匀强电场中的三点妙用
考点二 电场强度的理解和计算
1.判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
2.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。
知识点4.等分法及其应用
(2)“等分法”的应用思路
考向1 匀强电场中电场强度与电势差的关系
考向2.非匀强电场中电场强度与电势差的关系
因P点离放电极较近，P点的电场线比M点的电场线密，所以电场中P点的场强大于M点的场强；
由于集尘极带正电，电势高，而沿着电场线方向电势逐渐降低，所以电场中M点的电势低于N点的电势；
根据题意可知图中的虚线是等势线，因为O点的电势最高，且逐步往外电势慢慢降低；
在地面上，电子带负电，受电场力的方向与电场线的方向相反；
知识点1.几种常见的电场的等势面的特点
考点三 场线、等势面与带电粒子的运动轨迹问题
考点三 场线、等势面与带电粒子的运动轨迹问题
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。
(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
考向2 等势面与运动轨迹问题
考向3.电场线、等势线与运动轨迹问题
A. B. C.D.
点电荷周围的电势公式 ，设x’处的电势为0，得解得故可知当 时， ；当 时， 。
C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则
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EM