《山东高考》一轮复习教师用书2021 第7章 第2节　电场能的性质

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第2节　电场能的性质
一、电势能和电势
1．电势能
(1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
(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零势能
位置时电场力所做的功。
② 电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，
即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。
2．电势
(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。
(2)定义式：φ＝。
(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高
(低)。
(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
3．等势面
(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。
(2)四个特点
① 等势面一定与电场线垂直。
② 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
③ 电场线方向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。
二、电势差
1．定义：电荷在电场中由一点 A移到另一点 B时，电场力做功与移动电
荷的电荷量的比值。
2．定义式：UAB＝。
3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－ φ B，UAB＝－UBA。
三、匀强电场中电势差与电场强度的关系
1．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与
这两点沿电场线方向的距离的乘积。即 U＝Ed，也可以写作 E＝。
1
2．公式 U＝Ed 的适用范围：匀强电场。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。 (×)
(2)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。 (×)
(3)A、B两点间的电势差等于将正电荷从 A点移到 B点时静电力所做的功。
(×)
(4)A、B两点的电势差是恒定的，所以 UAB＝UBA。(×)
(5)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。
(√)
(6)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。 (×)
2．(人教版选修 3－1P22T3改编)(多选)某电场的电场线和等势面如图所示，
下列说法正确的是(　　)
A．B点的电势高于 A点的电势
B．把负电荷从 A移到 B，静电力做正功，电势能减少
C．负电荷从 B移到 A时，静电力做负功
D．UAB＝UBA
[答案]　ABC
3．(人教版选修 3－1P23 思考讨论改编)如图所示，在 E＝500 V/m 的匀强电
场中，a、b两点相距 d＝2 cm，它们的连线跟电场强度方向的夹角是 60°，则
Uab 等于(　　)
A．5 V B．10 V
C．－5 V D．－10 V
[答案]　C
4．(人教版选修 3－1P20T7改编)电场中某三条等势线如图中实线 a、b、c所
示。一电子仅在电场力作用下沿直线从 P运动到 Q，已知电势 φa>φb>φc，这一过
程电子运动的 vt图象可能是下图中的(　　)
2
A　　　　　B　　　　C　　　　D
A　[结合 φa>φb>φc，由题图等势线的特点可确定此电场为非匀强电场，且
Q点处电场强度小于 P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从 P运动
到Q，做加速度越来越小的加速运动，选项 A正确。]
电势高低和电势能大小的判断　[依题组训练]
1．电势高低常用的两种判断方法
(1)沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)若UAB>0，则 φA>φB；若 UAB<0，则 φA<φB。
2．电势能大小的判断方法
判断角度 判断方法
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
电荷电势法 正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电
势能大
公式法 由Ep＝qφp，将 q、φp的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值
越大，电势能越大；Ep的负值的绝对值越小，电势能越大
能量守恒法 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互
转化，动能增大，电势能减小；反之，电势能增大
[题组训练]
1.(多选)(2019·湘潭一模)某带电金属棒所带电荷均匀分布，其周围的电场线
分布如图所示，在金属棒的中垂线上的两条电场线上有 A、B两点，电场中另有
一点 C。已知 A点到金属棒的距离大于 B点到金属棒的距离，C点到金属棒的距
离大于 A点到金属棒的距离，则(　　)
3
摘要：

第2节　电场能的性质一、电势能和电势1．电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。(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零势能位置时电场力所做的功。②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。2．电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。(2)定义式：φ＝。(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。3．等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的...

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