2022年高考物理大一轮复习讲义72电场能的性质一
宣巨物固单元练习 班级 学号 姓名 成绩 § 7.2电场能的性质(〜) 【自主学习】 、电势差、电势、电势能. ,电 差 定义 电荷q在电场中的两点间移动时电场力所做的 功与电荷量q的比值 公式 叫广吼/。单位:伏,符号V 物理意义 描述电场能的性质,两点间的电势差在数值上 等于在两点间移动单位正电荷时电场力的功 电 势 定义 电场中某点的电势是指该点与零电势点之间的 电势差,符号:伊 物理意义 电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动 到零电势点时电场力的功,描述电场能的性质 与电势差的 关系 uab =(pa-(pb 类似于高度差和高度的关系 电势 定义 电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重 台匕 北 力势能) 2、(1)电场中确定的两点间的电势差是 的,和零电 势参考点(标准点)的选取 O (2)电势是相对量,它的大小和电势零点选取 (3)在选取了参考点以后,在确定的电场中的确定点的电势 是,和该点有无试探电•荷无关。 (4)正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由 电势处 向 电势处运动;负电荷由静止开始仅在电场力的作用下 —定由 向 运动O 二、电场力的功 1、特点 电场力做功与路径,只与 有关。 2、计算方法 (1)由公式W=qE • s (s为电荷初末位置在电场方向上的位移) (2)由公式WAB=qUAB (匕为电荷初末位置间电势差的大小) (3)由电场力做功和电势能的变化的关系:Wab=Epa-Epb(Epa.Epb分 别是电荷电场中A、B两.点的电势能) (4)由动能定理%场力+W其他力=弦 三、 Is定义:电场中 构成的面叫等势面。 2、等势面与电场线的关系 (1)电场线总是与等势面垂直,且从等势面指向等势面• (2)电场线越密的地方,等势面也. (3)沿等势面移动电荷,电场力做功,沿电场线移动电荷,电场力做功. (4)电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具 (5)实际中测童等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电场线. 四、电势差与电场强度的关系 1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U= 2、说明 (1)U=Ed只适用匀强电场的计算,对非匀强场可以用来定性分析, 如非匀强电场中各相邻.的等势面的电势差一定时,E越大处, d,即等势而越 (2)式中d的含义是某两点 距离或两点所 在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最 的方向。 (3).匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落 【典型例题】 【例11 如图2所示,某区域电场线左右对称 分布,M、N为对 称线上的两点.下列说法正确 的是() A. M点电势一定高于N点电势 B. M点场强一定大于N点场强 C. 正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 将电子从M点移动到N点,电场力做正功 例2、图1.2—1中,a、b为竖直向上的电场线上的两,点, 一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运动,到 b/ b 点恰好速度为零,下列说法中正确的是()/ A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的 B、a点的电势比b点的电势高 C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 D、a点的电场强度比b点的电场强度大 例3、如图.1.2—2所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm, bc=12cm,其中ab沿电场方向,be和电场方向成: 60°角,一个电量为q-4X 10 8C的正电荷从a移到 /4俨 a b】 . b电场力做功为Wi=1.2Xl(Tj求: (1) 匀强电场的场强E=?. (2) 电荷从b移到c,电场力做功W2=? a、 c两点的电势差原=? ]A B 日._ _ _ 毛 例4、如图1.2—4所示,两平行金属板A、B间接有 『“ 直流电源,一电子从A板附近无初速释放,当电子到 1\— 达B极板时速度为V”现将B板向左移动一段距离, 使A、B间距离变为原来的一半,仍让电子从A板附近无初速释放, 当电子到达B板时速度为V2,则有() A、Vi=v2 B、Vi=2v2 C、Vj = — v2. D、= V2v2 例5、1.2—3如图所示,在场强E=1.5X103N/C的匀强A卜 电场中,有A、B、C三点,AB垂直于电场线,BC平行—、 Di1 于电场线,AB=3cm, BC=4cm, AC=5cm, A、B 的电势差 Uab=O, B、C电势差Ubc与A、C电势差Um相等,Ubc=Uac=60V,把一正 电荷0 = +1.0乂10「8C放在A点,求:(1)电荷q在A点受到的电场力 为多大?方向怎样? (2)电荷q沿A^B^C路线到达C点,电场力各做了多少功?电 场力做功有什么特点?电势能怎样变化?变化了多少? 例6、如图6所示,带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光 滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在 同一 直线上,A和C相距为L,B为AC中点,现将一带电小球从A点静止 释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零。若该带电小球在 A点处的加速度大小为g/4。求: (1)小球到B时的加速度大小. ⑵B和A两点的电势差.(用Q和L表 示). 如图5所示,ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C 三点的电势分别为, 初=15 V,代=3 V, (Pc=—3V Ai 由此可得外D 点势 -D I BL I ~c