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2019-2020年高三物理电势能与电势差导学案班级学生姓名评定知识点一 电场力做功和电势能1.电场力做功1特点静电力做功与_______________无关,只与______________有关.2计算方法
①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿电场方向的距离.
②WAB=qUAB,适用于_____________2.电势能1定义电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到_____________位置时静电力所做的功.2静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于____________________________,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.3电势能具有相对性.〖例1〗如图所示,在真空中有两个带正电的点电荷,分别置于M、N两点M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量,A、B为M、N连线的中垂线上的两点现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中,下列说法正确的是 A.q的电势能逐渐减小B.q的电势能逐渐增大C.q的电势能先增大后减小D.q的电势能先减小后增大知识点二 电势、等势面1.电势1定义电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.2定义式φ=注意带入正负号计算3相对性电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同.2.等势面1定义电场中电势相同的各点构成的面.2特点
①在等势面上移动电荷,电场力________做功.
②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向__________
③电场线总是由电势_______的等势面指向电势_________的等势面.
④等差等势面的疏密表示电场的强弱等差等势面越密的地方,电场线越密.〖例2〗如图所示,虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线,且相邻等势面之间的电势差相等实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,则下列说法中正确的是 A.三个等势面中,a的电势最高B.对于M、N两点,带电粒子通过M点时电势能较大C.对于M、N两点,带电粒子通过M点时动能较大D.带电粒子由M运动到N时,加速度增大突破训练1如图所示,虚线所示为静电场中的等势面
1、
2、
3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为
0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV,它的动能应为 A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV突破训练2关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 A.电场强度的方向处处与等势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向知识点三 电势差1.电势差1定义电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力做的功WAB与移动的电荷的电荷量q的比值2定义式UAB=WAB/q3电势差与电势的关系UAB=φA-φB,UAB=-UBA4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_____,与零电势点的选取_______2.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UAB=Ed,其中d为电场中两点间沿电场方向的距离2电场强度的方向和大小电场中,场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〖例3〗如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为 A.200V/m B.200V/mC.100V/mD.100V/m突破训练3如图所示,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 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的电势能减小巩固练习1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动.取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系如图所示.下列图象中合理的是2.匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°,∠c=90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为2-V、2+V和2V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为A.2-V、2+VB.0V、4VC.V、VD.0V、2V3.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电荷量为q的粒子由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域,不计粒子的重力.当粒子再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为 A.0 B.mv+qElC.mvD.mv+qEl4.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷 A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大5.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a和c关于MN对称、b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是 A.b点场强大于d点场强B.b点场强小于d点场强C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能6.如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆图中实线表示相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v,则下列说法正确的是 A.小球通过C点的速度大小是B.小球通过C点的速度大小是C.小球由A到C电场力做功是mv2-mghD.小球由A到C机械能的损失是mgh--mv27.如图所示,xOy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟x轴的负方向夹角为θ,电子在坐标平面xOy内,从原点O以大小为v
0、方向沿x正方向的初速度射入电场,最后打在y轴上的M点.电子的质量为m,电荷量为e,重力不计.则 A.O点电势高于M点电势B.运动过程中电子在M点电势能最多C.运动过程中,电子的电势能先减少后增加D.电场对电子先做负功,后做正功8.一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有 A.粒子带负电荷B.粒子的加速度先不变,后变小C.粒子的速度不断增大D.粒子的电势能先减小,后增大9.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V,则下列说法中正确的是 A.D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3VB.电荷量为
1.6×10-19C的正点电荷在D点的电势能为
1.12×10-18JC.将电荷量为
1.6×10-19C的正点电荷从E点移到F点,电场力做的功为
3.2×10-19JD.将电荷量为
1.6×10-19C的负点电荷从F点移到A点,电荷的电势能减少了
3.2×10-19J10.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是 A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移到O点,电势能减小。