2021版物理全能大一轮复习人教版讲义：7.2　电场能的性质

温馨提示：    此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。2讲　电场能的性质　　　　　　　　　必备知识一、电势能、电势1.静电力做功:(1)特点:静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关。(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:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功。(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穷远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面的电势能规定为零。3.电势:(1)定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。(2)定义式:φ=。(3)矢标性: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电场力不做功(选填“做功”或“不做功”)。③电场线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　匀强电场中电势差与电场强度的关系1.电势差:(1)定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力做的功与移动的电荷的电荷量的比值。(2)定义式:UAB=。(3)电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,而UBA=φB-φA。(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及电场力做的功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式:E=,其中d为电场中两点间沿电场方向的距离。(2)公式只适用于匀强电场。甲图中,Uab<Ubc,乙图中Uab=Ubc。甲图中,φa、φb、φc的大小关系φa>φb>φc。乙图中,把-q分别放在a,b,c三点,其电势能Epa<Epb<Epc。基础小题1.判断下列题目的正误:(1)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关。 (　　)(2)电势差,有正值和负值之分,所以是矢量。 (　　)(3)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。 (　　)(4)沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小。 (　　)(5)某等势面上各点的场强方向均与此处等势面垂直。 (　　)提示:(1)√。电场力做功与路径无关。(2)×。电势差虽然有正负之分,但不是矢量。(3)×。电场强度是描述电场力的性质的物理量,电势是描述电场能的性质的物理量,两者之间没有必然的关系。(4)×。在匀强电场中,电场强度不变。(5)√。带电粒子沿等势面运动时,电场力不做功,所以电场力的方向必与等势面垂直,场强方向与电场力的方向相同或相反。2.真空中有两个等量异种点电荷。相距r时,电荷连线中点处的场强大小为E、电势为φ;相距时,电荷连线中点处的场强大小为E′、电势为φ′。设无穷远处电势为0,则下列判断正确的是              (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.φ′=φ=0     B.φ≠0,且φ′=2φ C.E′=E=0      D.E≠0,且E′=2E【解析】选A。真空中两个等量异种点电荷连线的中点处的电势总是为零,即φ′=φ=0,选项A正确,B错误;由场强叠加原理可知:E==;E′==,则E′=4E,选项C、D错误;故选A。3.(2019·南昌模拟)在雷雨天气中,大树就相当于一个带电量较大的点电荷,1和2是以树为圆心的同心圆,有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上,由此判断              (　　)A.牛丙所处位置的电场强度为零B.牛乙和牛丙两处电场强度相同C.牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D.牛甲前后脚电势差最大,处于最危险的状态【解析】选D。根据点电荷电场强度公式E=k,可知,牛丙所处位置的电场强度不为零,牛乙和牛丙两处电场强度大小相等,但方向不同,故A、B错误;沿着电场线的方向,电势是降低的,虽然牛丁与牛乙所站的位置不同,但由于点电荷的电性不知,因此无法判定两者的电势高低,故C错误;牛乙与牛丁两位置的前后脚与半径垂直,而牛甲与牛丙两位置的前后脚与半径平行,加之越靠近点电荷则电势差越大,因此牛甲前后脚电势差最大,处于最危险的状态,故D正确。4.(教材改编题)(多选)如图所示,关于A、B两点,下列说法正确的是 (　　)A.B点电势高于A点电势,负电荷在A点的电势能大B.B点电势高于A点电势,负电荷在B点的电势能大C.A、B两点的电势差UAB为负D.负电荷由B移到A,静电力做正功【解析】选A、C。沿电场线方向电势降低,φB>φA,负电荷由B移到A,静电力做负功,电势能增加,故负电荷在A点的电势能大,A正确,B、D错误。因φA<φB,所以UAB=φA-φB为负,C正确。  关闭Word文档返回原板块