【物理】2019届一轮复习人教版电势能和电势学案 11页

‎ ‎ ‎1. 静电力做功的特点 ‎①在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。‎ ‎②在匀强电场中，电场力做的功W=qEd，其中d为沿电场线方向的位移。 ‘‎ ‎2. 电势能 ‎①定义：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。‎ ‎②静电力做功与电势能的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，或等于电势能变化量的负值，‎ 即WAB=EAp－ EBp=－△Ep。‎ ‎③电势能是相对的，与零电势能面有关。通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。‎ ‎④电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功。‎ ‎⑤正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少；负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加；正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加；负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少。‎ ‎3. 电势 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。‎ 公式：。 ‎ 单位：伏特。符号：V。1 V=1 J/C。‎ 对电势的理解：①电势的相对性：某点电势的大小是相对于零电势点而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。②电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。③电势是标量。④计算时Ep、q、都带正负号。‎ ‎4. 等势面 定义：电场中电势相等的各点构成的面。‎ 特点：①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直。‎ ‎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等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小。‎ ‎⑤任意两等势面不相交。‎ 一质量为m的带电小球,在竖直方向的匀强电场中以初速度v0水平抛出,小球的加速度大小为 ,则小球在下落h高度过程中( )‎ A.动能增加了 ‎ B.电势能增加了 C.重力势能减少了 D.机械能减少了 如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是　( )‎ A．放上+q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPC B．放上+q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC C．放上－q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPC D．放上－q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC 为了比较点电荷在不同位置时的电势能大小，可根据电荷在这些位置移动时电场力做功情况来判断。具体判断时可以用重力做功判断重力势能大小的方法进行类比。‎ 答案：AD 解析：若将+q从A移到B，再由B移到C都是电场力做正功，电荷的电势能都是减少，可见EPA＞EPB＞EPC，A选择正确；若将-q从A移到B，再由B移到C都是电场力做负功，电荷的电势能都是增加，可见EPA′＜EPB′＜EPC′，D选择正确。‎ 在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是（　　）‎ A．由a→b电场力做正功，电子的电势能减小 B．由b→c电场对电子先做负功，后做正功，总功为零 C．由c→d电子的电势能一直增加 D．由d→a电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零 A、由a→b，电势降低，电场力做负功，电子的电势能增加，故A错误； B、由b→c，电势先降低再升高，则电场对电子先做负功，后做正功，根据对称性可知，b、c两点的电势相等，电场力做的总功为零，故B正确； C、由c→‎ d，电势升高，电场力做正功，电子的电势能减小，故C错误； D、由d→a，电势先升高再降低，则电场对电子先做正功，后做负功，电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零，d、a两点的电势相等，电场力做的总功为零，故D正确。‎ 在静电场中，把一个电荷量q=2.0×10-5 C的负电荷由M点移到N点，电场力做功6.0×10-4 J，由N点移到P点，电场力做负功1.0×10-3 J，则M、N、P三点电势高低关系是怎样的？‎ 如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出（如图所示），现有一质量为m的带电小球以速度v0，方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，问：‎ ‎（1）小球应带何种电荷？电荷量是多少？ （2）在入射方向上小球最大位移量是多少？（电场足够大）‎ ‎（1）互相平行的竖直平面的等势面，与水平方向成45°角斜向上射入匀强电场，要使小球做直线运动，则重力与电场力的合力与初速度共线，由此可确定小球带电电性，及电荷量。‎ ‎（2）小球在入射方向先做匀减速直线运动，后反向做匀加速直线运动，由位移与速度的关系可确定小球的最大位移。‎ 解析：（1）如图所示，电场线水平向左，由题意可知， ‎ ‎ ，‎ 由动能定理，得：  所以。 ‎ ‎1．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ）‎ A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 ‎ ‎ ‎2．关于静电场，下列说法正确的是（ ）‎ A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线的方向移动时，电势能一定增加 ‎3．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（ ）‎ A．1、2两点的电场强度相等 B．1、3两点的电场强度相等 C．1、2两点的电势相等 D．2、3两点的电势相等 ‎ ‎ ‎4. 如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则( ) A .A、B两点的场强方向与x轴同向 B .A、B两点的场强方向与x轴反向 C .A点的场强大于B点的场强 D .A点的场强小于B点的场强 ‎ ‎5．如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（ ）‎ A．直线a位于某一等势面内，‎ B．直线c位于某一等势面内，‎ C．若电子有M点运动到Q点，电场力做正功 D．若电子有P点运动到Q点，电场力做负功 ‎ ‎ ‎6．两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q为电场中两点，则（ ）‎ A．正电荷由P静止释放能运动到Q B．正电荷在P的加速度小于在Q的加速度 C．负电荷在P的电势能高于在Q的电势能 D．负电荷从P移动到Q，其间必有一点电势能为零 ‎ ‎ ‎7．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（ ）‎ A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B．从N到P的过程中，速率先增大后减小 ‎ C．从N到Q的过程中，电势能一直增加 D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量 ‎ ‎ ‎8．（2017·天津卷）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是（ ）‎ A．电子一定从A向B运动 B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAaB，说明电子在M点受到的电场力较大，M点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，应带正电，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，一定有电势，电子电势能，电势能是标量，所以一定有EpA