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要点一 公式WAB=qUAB的使用方法
学案2 电场能的性质
应用WAB=qUAB计算电场力做功时通常有两
、B、C是一个三角形的三
个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如
图6-2-3所示。已知电场线的方向平行于△ABC
所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6
V和2 V。设场强大小为E,一带电量为1×10-6
C的正电荷从D点移到C点过程电场力所做的功
为W,则( )
=8×10-6 J E>8 V/m
=6×10-6 J E>6 V/m
=8×10-6 J E≤8 V/m
=6×10-6 J E≤6 V/m
A
*体验应用*
图6-2-3
、B、C是一个三角形的三A*体验应用*
要点二 电场强度、电势、电势差、电势能的对比与联系
电场强度
电势
电势差
电势能
意义
描述电场力的性质
描述电场能的性质
描述电场能的性质
描述电荷在电场中的能量,电荷做功的本领
定义
E=F/q
φ=Ep/q(Ep为电荷的电势能)
UAB=WAB/q
Ep=qφ
矢标
性
矢量:方向为正电荷所受的静电力方向
标量,但有正负,正负只表示电势高低
标量,但有正负,正负只反映A、B两点电势的高低
标量,但有正负,正负只表示大小
决定因素
场强由电场本身决定,与试探电荷无关
电势由电场本身决定,与试探电荷无关,其大小与电势零点的选取有关,有相对性
由电场本身两点间的差异决定,与试探电荷无关,与电势零点选取无关
由电荷量和该点电势二者共同决定,与电势零点选取有关
关系
场强为零的地方电势不一定为零
电势为零的地方场强不一定为零
零场强区域两点间的电势差一定为零,电势差为零的区域场强不一定为零
电场强度为零,电势能不一定为零;电势能为零,电场强度不一定为零
联系
匀强电场中:UAB=Ed(d为AB间沿电场方向的距离);关系式:UAB=φA-φB,WAB=EpA-EpB=qUAB
要点二 电场强度、电势、电势差、电势能的对比与联系电场强度
2.[2009年高考北京理综卷]某静电场
的电场线分布如图6-2-4所示,图中P、
Q两点的电场强度的大小分别为EP和
EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
>EQ,φP>φQ
>EQ,φP<φQ
<EQ,φP>φQ
<EQ,φP<φQ
A
*体验应用*
图6-2-4
2.[2009年高考北京理综卷]某静电场A*体验应用*图6-
:沿电场线方向电势降低。
:因UAB=WAB/q,若UAB>0且q是正电荷,则φA>φB;若UAB<0,则φA<φB。
:正电荷在电势较高处电势能较大,负电荷在电势较低处电势能较大。
:取无穷远处电势为零,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。
要点三 电势高低的判断方法
:沿电场线方向电势降低。要
3.[2009年高考全国理综卷Ⅰ]如图6-2-5所
示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方
向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且
OM=MN。P点在y轴右侧,MP⊥ON。则
( )
,电场力做正功
、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
,该粒子将沿y轴做直线运
动
A D
*体验应用*
图6-2-5
3.[2009年高考全国理综卷Ⅰ]如图6-2-5所A D*体
【例1】[2009年高考山东理综卷]如图6-2-6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( )
+q从P点移至O点,电势能增大
+q从P点移至O点,电势能减小
热点一 场强大小、电势高低的判断
【名师支招】电势能的变化看电场力的功ΔEp=-WE。
【解析】本题考查电场强度的合成、电势的高低判断、电势能,考查学生的理解能力和抽象思维能力,中等难度。判断P点合场强方向及O、P点电势高低,是解答本题的关键。
P点场强方向沿x轴的负方向,在x轴上+Q的左侧,还有一点与P点电场强度相同,该点与P点以O点对称,选项A正确,选项B错误。由于O点电势高于P点电势,将试探电荷+q从P点移至O点的过程中,电势能增大,选项C正确,选项D错误。
A C
图6-2-6
【例1】[2009年高考山东理综卷]如图6-2-6所示,在x
1
图6-2-7中的实线表示电场线,虚线表示只受
电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子
先经过M点,再经过N点,可以判定( )
A D
图6-2-7
1图6-2-7中的实线表示电场线,虚线表示只受A D图6-
【例2】如图6-2-8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、
C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势
差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有( )
>φB>Φc >EB>EA
<UBC =UBC
热点二 电场线、等势面与场强、电势差
【名师支招】电场线的方向反映了电势的高低,电场线和等差等势面的疏密反映了场强的大小。
【解析】考查静电场中的电场线、等势面的分
布知识和规律。A、B、C三点处在一根电场线上,
沿着电场线的方向电势降低,故φA>φB>φC,A正
确;由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC>EB>EA,B对;电场线密集的地方电势降落较快,故UBC>UAB,C对、D错。
A B C
图6-2-8
【例2】如图6-2-8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且A
2
如图6-2-9所示,某区域电场线左右对称分布,
M、N为对称线上的两点,下列说法正确的是
( )
,电场力做正功
A C
图6-2-9
2如图6-2-9所示,某区域电场线左右对称分布,A C图6