2019-2020年高中物理教科版选修3-1板块专题复习讲义：专题二(含答案)

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1、一、电势高低及电势能大小的判断1．电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．(2)电势能判断法：由φ＝知，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．2．电势能大小的判断方法(1)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．(2)由公式Ep＝qφ判断：设φA＞φB.当q＞0时，qφA＞qφB，即EpA＞EpB；当q＜0时，qφA＜qφB，即EpA＜EpB.可总结为：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大．(3)能量守恒法：电场力做功时，电荷的动能和电势能互相转化，动能减少多少，电势能就增加

2、多少，反之亦然．[复习过关]1．(多选)如图1所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线是以＋Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称．下列判断正确的是(　　)2019-2020年高中物理教科版选修3-1板块专题复习讲义：专题二(含答案)A．b、d两点处的电势相同B．四个点中c点处的电势最低C．b、d两点处的电场强度相同D．将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋q的电势能减小答案　ABD解析　在两等量异种电荷产生的电场中，根据电场分布规律和电场的对称性可以判断，b

3、、d两点电势相同，均大于c点电势，b、d两点场强大小相同但方向不同，选项A、B正确，C错误．将试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋Q对其不做功，－Q对其做正功，所以＋q的电势能减小，选项D正确．2．如图2，a、b是真空中两个带等量正电的点电荷，A、B两点在两电荷连线上且关于两电荷连线的中垂线对称，O为中点．现将一负点电荷q由A点沿ab连线移到B点，下列说法中正确的是(　　)图2A．A点电势高于O点电势B．A点电势高于B点电势C．电荷q移动过程中，电势能一直减少D．电荷q移动过程中，电场力先做正功后做负功答案　A解析　等量同种电荷的等势面如图：沿电场线的

4、方向电势降低，故越靠近正电荷的地方电势越高，由图可以看出A点电势高于O点电势，A点电势等于B点电势，故A正确，B错误；负电荷由A到O过程，电势降低，则电势能增加，由O到B过程电势升高则电势能减小，即电荷q移动过程中，电势能先增加后减小，C错误；电势能先增加后减小，则电场力先做负功后做正功，D错误；故选A.3．(多选)如图3所示为一匀强电场，实线为电场线，一个带电粒子射入该电场后，留下一条虚线所示的径迹，途经a和b两点，粒子由a运动到b，粒子自身重力忽略不计，则下面判断正确的是(　　)图3A．b点的电势高于a点的电势B．粒子在a点的动能大于在b点的动能C

5、．粒子在b点的电势能大于在a点的电势能D．电场场强方向水平向左答案　BC解析　由曲线运动的知识可知：带电粒子所受的电场力向左，由于粒子的电性未知，则场强的方向不能确定，由顺着电场线方向电势降低，则知b点的电势不一定高于a点的电势，故A、D错误；带电粒子从a到b点过程中，电场力做负功，电荷的电势能增大，由动能定理，粒子的动能减小，即粒子在a点的动能大于在b点的动能，在b点的电势能大于a点的电势能．故B、C正确．4．如图4所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1＝10－8C，从B点移到A点时静电力做了10－7J的功；电荷q2＝－10

6、－8C，在B点的电势能比在C点时大10－7J，那么：图4(1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是________；(2)A、C两点间的电势差是________V；(3)若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是________J.答案　(1)φC＞φB＞φA　(2)－20　(3)10－7二、匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场的电势差与场强的关系式U＝Ed中的d为两点间沿电场方向的距离．(1)E＝说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，且场强方向就是电势降低最快的方向．(2)在匀强电场中，同一直线上相同间距的两点间电

7、势差相等，相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等．(3)在非匀强电场中，公式E＝可用来定性分析问题．[复习过关]5.如图5所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1＝1.2×10－7J，从b点移到c点时静电力做功为W2＝1.44×10－7J．求：图5(1)匀强电场的场强E的大小；(2)a、c两点间的电势差Uac.答案　(1)60V/m　(2)6.6V解析　(1)设a、b间距离为d，由题设条件有W1＝qE·d

8、.E＝＝V/m＝60V/m.(2)正电荷从a移到c时静电力做功为W＝W1＋W2，又W＝qUac