统考版高考物理一轮复习第七章静电场第2讲电场的能的性质含答案

这是一份统考版高考物理一轮复习第七章静电场第2讲电场的能的性质含答案，共19页。试卷主要包含了静电力做功　电势能，电势　等势面，电势差等内容，欢迎下载使用。
一、静电力做功 电势能
1．静电力做功
(1)特点：静电力做功与________无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．
(2)计算方法
①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿________的位移．
②WAB＝qUAB适用于________．
2．电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的________，称为电势能．
(2)说明：电势能具有相对性，通常取无穷远或大地为电势能零点．
二、电势 等势面
1．电势
(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的________与它的________的比值．
(2)定义式：φ＝________．
(3)矢标性：电势是________，有正负之分，其正(负)表示该点电势比________高(低)．
(4)相对性：电势具有________，同一点的电势因选取________的不同而不同．
2．等势面
(1)定义：电场中________的各点组成的面．
(2)特点
①等势面一定与________垂直．
②在同一________上移动电荷时电场力不做功．
③电场线方向总是从________的等势面指向________的等势面．
④等差等势面越密的地方电场强度________，反之________．
三、电势差
1．定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动电荷的________的比值．
2．定义式：UAB＝________．
3．电势差与电势的关系：UAB＝________，UAB＝－UBA.
4．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________方向的距离的乘积．即U＝Ed，也可以写作E＝________．,
科技情境
1.静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着与电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面上的一种喷涂方法，其工作原理如图所示．忽略运动中涂料微粒间的相互作用和涂料微粒的重力．
(1)图中A点电势高于B点电势．( )
(2)涂料微粒在运动过程中电势能减小．( )
(3)涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中，在直线轨迹上电势升高最快．( )
教材拓展
2．[人教版选修3－1P23T2改编]带有等量异号电荷，相距10 cm的平行板A和B之间有一匀强电场，如图，电场强度E＝2×104 V/m，方向向下．电场中C点距B板为3 cm，D点距A板为2 cm.下列说法正确的是( )
A．UCD＝1 000 V
B．让B板接地，则C点的电势φC＝600 V
C．让A板接地，则D点的电势φD＝400 V
D．将一个电子从C点移到D点静电力做的功，与将电子先从C点移到P点再移到D点静电力做的功数值不同
考点一 电场力做功、电势和电势能
1．判断电场力做功的正负：
(1)根据电场力与速度夹角：夹角是锐角，电场力做正功．夹角是钝角，电场力做负功．
(2)根据WAB＝qUAB：由q和UAB的正负，判断WAB的正负．
2．判断电势能的变化：
(1)根据电场力做功：电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加．
(2)根据Ep＝φq：正电荷在电势越高处电势能越大；负电荷在电势越高处电势能越小．
3．判断电势高低：
(1)根据电场线：沿电场线的方向电势降低．
(2)根据UAB＝WABq：判断UAB正负，确定φA和φB的高低．
例1. [2021·广东卷，6]如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面．在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点．不计液滴重力．下列说法正确的是( )
A．a点的电势比b点的低
B．a点的电场强度比b点的小
C．液滴在a点的加速度比在b点的小
D．液滴在a点的电势能比在b点的大
例2. [2021·全国甲卷，19](多选)某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则( )
A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4 eV
C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大
跟进训练
1.[2021·全国乙卷，15]如图(a)，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷．由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等．若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则( )
A．FM＜FN，EpM＞EpN
B．FM＞FN，EpM＞EpN
C．FM＜FN，EpM＜EpN
D．FM＞FN，EpM＜EpN
2．(多选)如图，在等量异种电荷的电场中，A、B、C、D四点在正方形的四个顶点上，O点位于正方形的中心，已知A、B两点的电势差为U0，电荷量为＋q的带
电粒子在电场中移动，下列说法正确的是( )
A．带电粒子在A、B、C、D四点所受的电场力相同
B．带电粒子在A、C两点具有的电势能相等
C．将带电粒子从无穷远处移到B点电场力做功qU02
D．将带电粒子从无穷远处移到C点电场力做功qU02
考点二 电场线、等势面和带电粒子轨迹问题
带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法
(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负．
(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等．
(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．

例3.如图所示，虚线为某静电场中的等差等势线(相邻两虚线间的电势差相等)，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c、d为粒子的运动轨迹与等势线的交点，除静电力外，粒子受到的其他力均可不计．下列说法正确的是( )
A．粒子在a、c两点的加速度大小一定相等
B．粒子在b、c两点的速度大小一定相等
C．粒子运动过程中速度一定先减小后增大
D．粒子在b点时的电势能一定比在d点时的电势能大
跟进训练
3．如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是( )
A．vM