2025届高三物理一轮复习精品课件第八章静电场第2讲电场能的性质

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1.知道静电场中的电荷具有电势能，理解电势能、电势的含义，掌握电场力做功与电势能变化的关系。 2.掌握匀强电场中电势差及其与电场强度的关系。 3.会处理电场线、等势面与运动轨迹结合问题。
1.思考判断(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。( )(2)等势面是客观存在的，电场线与等势面一定垂直。( )(3)电场力做功与路径无关。( )(4)带电粒子仅受电场力作用时，一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。( )(5)由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。( )(6)等差等势面越密的地方，电场线越密，电场强度越大。( )(7)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。( )
2.如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为等势面，A、B为电场线上的两个点，下列判断正确的是(　　)A.A点的电场强度比B点的电场强度小B.A点电势比B点电势高C.带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加D.带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
考点二　电势差与电场强度的关系
考点一　电场力做功、电势能和电势
考点三　电场线、等势面及运动轨迹问题
例1 (2023·湖北卷，3)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是(　　)A.若φM>φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远B.若EMφN，根据沿着电场线的方向电势降低及正点电荷产生的电场特点可知，M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；若EMφb>φc，因此将点电荷＋q从球面上b点移到c点，电场力做正功，A、D错误；根据电场强度的叠加原理可知，b、d两点的电场强度大小相同，方向不同，B错误；bedf平面与电场线垂直，若只有匀强电场，则可知平面bedf为等势面，又d、e两点又位于点电荷所在的球面上，若只有该点电荷，则可知d、e两点所在的球面为等势面，所以在该复合电场中，d、e两点电势仍然相等，因此将点电荷＋q从球面上d点移到e点，电场力做功为零，C正确。
11.(多选)(2023·海南卷，12)如图11所示，正三角形三个顶点固定三个带等量电荷的点电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是(　　)A.M、N两点电场强度相同B.M、N两点电势相同C.负电荷在M点的电势能比在O点时要小D.负电荷在N点的电势能比在O点时要大
解析　根据电场强度叠加原理可知，M、N两点电场强度的大小相等，方向不同，A错误；M、N两点在A、B的电场中位于同一等势面上，且比O点电势要高，同时M、N两点在C的电场中也是位于同一等势面上，也比O点电势要高，所以M、N两点位于同一等势面上，电势相等，B正确；由于M、N点电势均高于O点电势，根据Ep＝qφ可知，负电荷在M、N点的电势能均小于在O点的电势能，C正确，D错误。
12.如图12所示，有a、b、c三点处在匀强电场中，ab＝5 cm，ac＝20 cm，其中ab与电场方向平行，ab与ac成θ＝120°角，一电子从a移到c电场力做了3.2×10－18 J的负功，已知元电荷e＝1.6×10－19 C。
(1)求匀强电场的电场强度大小及方向；(2)求电子从b移到c，电场力对它做的功；(3)设a点电势φa＝0，则c点电势为多少？电子在b点的电势能为多少？答案　(1)200 V/m　方向水平向右　(2)－4.8×10－18 J　(3)－20 V　－1.6×10－18 J
解析　(1)电子从a移到c电场力做负功，所以电场强度方向水平向右Wac＝－eE·ac·sin 30°将ac＝20 cm＝0.2 m代入解得E＝200 V/m。
(2)电子从b移到c电场力做负功，有Wbc＝Wba＋WacWba＝－eE·ab将ab＝5 cm＝0.05 m代入解得Wbc＝－4.8×10－18 J。(3)根据Uac＝φa－φc＝E·ac·sin 30°解得φc＝－20 V同理可得b点的电势φb＝10 V电子在b点的电势能为Epb＝－φbe联立代入数据解得Epb＝－1.6×10－18 J。