2018高中物理 考点分类解读 专题1.4 电势能和电势学案 新人教版选修3-1

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1、考点04电势能和电势知识精析考点一电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1．比较电势高低的方法（1）沿电场线方向，电势越来越低。（2）判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若UAB>0，则φA>φB，若UAB<0，则φA<φB。（3）取无穷远处电势为零，则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。2．电势能大小的比较方法（1）做功判断法电场力做正功，电荷（无论是正电荷还是负电荷）从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷

2、将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的，最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上。（2）场电荷判断法①离场正电荷越近，正电荷的电势能越大；负电荷的电势能越小。②离场负电荷越近，正电荷的电势能越小；负电荷的电势能越大。（3）电场线法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小。（4）公式法由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越

3、大；Ep的负值越大，电势能越小。经典示例【例1】负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时，恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则A．粒子P带负电B．a、c两点的电势高低关系是φa>φcC．粒子P由a到b电场力做正功电势能减少D．a、b、c的电场强度大小之比是2∶1∶2【答案】D【解析】根据轨迹弯曲方向判断出粒子之间存在引力，它与固定在O点的电荷是异种电荷，故带正电荷，A错误；根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，则，关于B错误；正电荷P从a到b，电势升高，电场力做负功，电势能就增

4、加，故C错误；粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力，由图可知，，场强公式：，可得，即，故D正确。考点二几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面（实线）图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高【例2】位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则A．a点和b点的电场强度相同B．c、d两点电势差大于0C．负电荷从a点移到c点，

5、电场力做负功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大【答案】D【解析】等势线越密电场线越密，电场线越密表示电场越强，由图可知ab两处等势线疏密不同，故a点和b点的电场强度不同，故A错误；由于是负电荷形成的电场，可知d点电势高于c点电势，则c、d两点电势差小于0，选项B错误；由于场源是负电荷，负电荷从a点移到c点过程中受到场源的斥力，而远离场源运动，所以电场力做正功，故C错误；正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故D正确。释疑解难两个等量点电荷形成的电场的特点种类异种电荷同种电

6、荷等势面电场线分布图连线特点场强方向：正→负强弱：强→弱→强，中点最小中点两侧方向相反强→弱→强，中点E=0电势从正电荷→负电荷，由高→低若为正电荷，中点最低若为负电荷，中点最高中垂线场强各点方向一致中点最强两侧渐弱两侧方向相反，中点两侧均有最大值，中点向两侧均为弱→强→弱电势电势为零的等势面不是等势面相同点场强的大小、电势均以中点对称分布拓展训练1．某电场的电场线分布如下图所示，以下说法正确的是A．a点电势高于b点电势B．c点场强大于b点场强C．若将一检验电荷＋q由a点移至b点，它的电势能增大D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一检验电

7、荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小2．一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以–v0做直线运动，其v–t图象如图所示，粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，下列判断正确的是A．A、B、C三点的电势关系为B．A、B、C三点场强大小关系为C．粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少D．粒子从A点经B点运动到C点，电场线先做正功后做负功3．如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB一带正电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的电势分别为φM、φN，此电荷

8、在M、N两点的加速度分别为aM、aN，此电荷在M、N两点的电势能分别为EPM、EPN，下列判断中正确的是A．aM>aNB．φM>φNC．EPM