2020高中物理 考点分类解读 专题1电势能和电势

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

2020高中物理 考点分类解读 专题1电势能和电势

考点04 电势能和电势 知识精析 考点一 电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较 ‎1.比较电势高低的方法 ‎(1)沿电场线方向,电势越来越低。‎ ‎(2)判断出UAB的正负,再由UAB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若UAB>0,则φA>φB,若UAB<0,则φA<φB。‎ ‎(3)取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低。‎ ‎2.电势能大小的比较方法 ‎(1)做功判断法 电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。‎ 特别提醒 其他各种方法都是在此基础上推理出来的,最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上。‎ ‎(2)场电荷判断法 ‎①离场正电荷越近,正电荷的电势能越大;负电荷的电势能越小。‎ ‎②离场负电荷越近,正电荷的电势能越小;负电荷的电势能越大。‎ ‎(3)电场线法 ‎①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大。‎ ‎②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小。‎ ‎(4)公式法 由Ep=qφ,将q、φ的大小、正负号一起代入公式,Ep的正值越大,电势能越大;Ep的负值越大,电势能越小。‎ 经典示例 ‎【例1】负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则 8‎ A.粒子P带负电 B.a、c两点的电势高低关系是φa>φc C.粒子P由a到b电场力做正功电势能减少 D.a、b、c的电场强度大小之比是2∶1∶2‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据轨迹弯曲方向判断出粒子之间存在引力,它与固定在O点的电荷是异种电荷,故带正电荷,A错误;根据点电荷的电场线的特点,Q与ac距离相等,则,关于 B错误;正电荷P从a到b,电势升高,电场力做负功,电势能就增加,故C错误;粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力,由图可知,,场强公式:,可得,即,故D正确。‎ 考点二 几种常见的典型电场的等势面比较 电场 等势面(实线)图样 重要描述 匀强电场 垂直于电场线的一簇平面 点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷的电场 连线的中垂线上的电势为零 等量同种正点电荷的电场 连线上,中点电势最低,而在中垂线上,中点电势最高 ‎【例2】位于A、B 8‎ 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则 A.a点和b点的电场强度相同 B.c、d两点电势差大于0‎ C.负电荷从a点移到c点,电场力做负功 D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】等势线越密电场线越密,电场线越密表示电场越强,由图可知ab两处等势线疏密不同,故a点和b点的电场强度不同,故A错误;由于是负电荷形成的电场,可知d点电势高于c点电势,则c、d两点电势差小于0,选项B错误;由于场源是负电荷,负电荷从a点移到c点过程中受到场源的斥力,而远离场源运动,所以电场力做正功,故C错误;正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中电场力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大,故D正确。‎ 释疑解难 两个等量点电荷形成的电场的特点 种类 异种电荷 同种电荷 等势面电场线分布图 连线 特点 场强 方向:正→负 强弱:强→弱→强,中点最小 中点两侧方向相反 强→弱→强,中点E=0‎ 电势 从正电荷→负电荷,由高→低 若为正电荷,中点最低 8‎ 若为负电荷,中点最高 中垂线 场强 各点方向一致 中点最强两侧渐弱 两侧方向相反,中点两侧均有最大值,中点向两侧均为弱→强→弱 电势 电势为零的等势面 不是等势面 相同点 场强的大小、电势均以中点对称分布 拓展训练 ‎1.某电场的电场线分布如下图所示,以下说法正确的是 A.a点电势高于b点电势 B.c点场强大于b点场强 C.若将一检验电荷+q由a点移至b点,它的电势能增大 D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一检验电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小 ‎2.一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以–v0做直线运动,其v–t图象如图所示,粒子在t0时刻运动到B点,3t0时刻运动到C点,下列判断正确的是 A.A、B、C三点的电势关系为 B.A、B、C三点场强大小关系为 C.粒子从A点经B点运动到C点,电势能先增加后减少 D.粒子从A点经B点运动到C点,电场线先做正功后做负功 ‎3.如图所示,真空中有两个等量异种点电荷A、B,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB一带正电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,设M、N两点的电势分别为φM、φN,此电荷在M、N两点的加速度分别为aM、aN,此电荷在M、N两点的电势能分别为EPM、EPN,下列判断中正确的是 8‎ A.aM>aN B.φM>φN C.EPMOB,根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点(如图所示)可知,φM>φN,选项B正确;M处电场线较稀疏,场强较小,而电场线的疏密反应场强的强弱,则有EMφN,根据正电荷在电势高处电势能大,可知正点电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,即有EPM>EPN,选项C错误。‎ ‎4.C【解析】根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向右,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则知粒子一定带负电。且在B点所受电场力沿x轴负方向,粒子在A处的电势能小于在C处的电势能,故A错误,C正确;等差等势面的疏密反映电场强度的大小,A处场强小于C处场强,故B错误;因AC的电势差小于AB的电势差,则粒子从A到C的电场力所做的功小于从A到B电场力做的功,选项D错误;故选C。‎ ‎5.D【解析】三点到O点的距离相等,根据点电荷的场强公式分析可知,三点的电场强度大小相等,但方向不同,A错误;A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等,在同一等势面,但其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等,故△ABC 8‎ 所在平面不是等势面,B错误;因为O点的点电荷为正,故OC直线上的电场方向沿OC方向,根据沿电场线方向电势降低可知的电势高于C点的电势,若另一点电荷为正点电荷,则其在的电势能大于在C点的电势能,若另一电荷为负电荷,则负电荷在电势低处电势能大,C错误;将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点,电势先升高后降低,电势能先增大后减小,则静电力对该试探电荷先做负功后做正功,D正确。‎ ‎6.BD【解析】电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故A点场强方向指向x轴正方向,故A错误;等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小,由于0.4 V与0.2 V两个等势面间电势差等于0.6 V与0.4 V两个等势面间电势差,B处的等势面密,所以B点电场强度较大,故B正确,C错误;电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故电场线沿着x轴正方向,沿着电场线电势逐渐降低,故A点电势高于B点电势,故D正确。‎ 8‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档