2019-2020年高考物理总复习讲义 第6章 第2讲 电场能的性质

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1、2019-2020年高考物理总复习讲义第6章第2讲电场能的性质1．电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，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为沿电场线方向的位移．②WAB＝qUAB，适用于任何形式的电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功．(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，WAB＝EpA－EpB.(3)电势能的相对性，电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球

2、表面的电势能规定为零．　(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关．(√)(2)有电场力做功时，电荷的机械能也可能守恒．(×)(3)正电荷的电势能一定为正．(×)知识二　电势与等势面1．电势(1)定义式：φ＝.(2)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(或低)．(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点选取的不同而不同．2．等势面的特点(1)等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．(2)在等势面上移动电荷时电场力不做功．(3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．(4

3、)等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小．　(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零．(×)(2)沿电场线方向电势降低，电场强度也越来越小．(×)(3)等势面上各点的场强大小也相等．(×)知识三　电势差1．定义式：UAB＝.2．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB.3．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，与零势点的选取无关．4．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式：U＝Ed，其中d为电场中两点间沿电场线方向的距离．(2)电场强度的方向和大小：电场中，场

4、强方向是指电势降低最快的方向．在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势．　电势、电势能具有相对性，要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的电势能必须选取电势零点，但电势差和电势能的变化具有绝对性，与电势零点的选取无关．1．(多选)如图6－2－1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是(　　)图6－2－1A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减小B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷，

5、从a到b电势能都逐渐降低【解析】　若正电荷从a移到b，由于电场力方向和位移方向同向，电场力做正功，电荷的电势能减小，A对；若把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，B对，C、D错．【答案】　AB2．(多选)关于电势差的计算公式，下列说法正确的是(　　)A．电势差的公式UAB＝说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB>0C．电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点

6、移动到B点时电场力所做的功【解析】　电场中两点间的电势差是一个定值，不会随着电场力做的功WAB和移动电荷的电荷量q的变化而变化，故A错，C对；又由UAB＝知，电场力做正功，q为正电荷，则电势差为正，即B正确；电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功，故D错误．【答案】　BC图6－2－23．如图6－2－2所示，一电场中有一粒子源发射出a、b、c三种粒子，其中实线表示电场线，虚线表示粒子运动的轨迹，下列说法正确的是(　　)A．a粒子在电场中的电势能在增加B．c粒子在电场中的电势能在减小C．电

7、场力对a做负功D．电场力对c做负功【解析】　从运动轨迹看，a粒子带负电，b粒子不带电，c粒子带正电，它们都朝电场力的方向偏转，电场力都做正功，电势能都减小．B对．【答案】　B4．(多选)(xx·江苏高考)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图6－2－3所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则(　　)图6－2－3A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功【解析】　由题图可知，a处

8、电场线比b处密，所以Ea>Eb，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b点电势，所以φa>φb，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷－q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确．