《（新課標(biāo)）河南省2015高考物理總復(fù)習(xí)講義 第6章 第2講 電場能的性質(zhì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）河南省2015高考物理總復(fù)習(xí)講義 第6章 第2講 電場能的性質(zhì)（16頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2講　電場能的性質(zhì) 知識一　電場力做功與電勢能 1．電場力做功 (1)特點(diǎn)：電場力做功和路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)． (2)計(jì)算方法 ①W＝qEd，只適用于勻強(qiáng)電場，其中d為沿電場線方向的位移． ②WAB＝qUAB，適用于任何形式的電場． 2．電勢能 (1)定義：電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動到零勢能位置時所做的功． (2)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系 靜電力做的功等于電勢能的減少量，WAB＝EpA－EpB. (3)電勢能的相對性，電勢能是相對的，通常把電荷在離場源電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在地球表面的電勢能規(guī)定為零．

2、 　(1)電場力做功與重力做功相似，均與路徑無關(guān)．(√) (2)有電場力做功時，電荷的機(jī)械能也可能守恒．() (3)正電荷的電勢能一定為正．() 知識二　電勢與等勢面 1．電勢 (1)定義式：φ＝. (2)矢標(biāo)性：電勢是標(biāo)量，其大小有正負(fù)之分，其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢比電勢零點(diǎn)高(或低)． (3)相對性：電勢具有相對性，同一點(diǎn)的電勢因電勢零點(diǎn)選取的不同而不同． 2．等勢面的特點(diǎn) (1)等勢面一定與電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直． (2)在等勢面上移動電荷時電場力不做功． (3)電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面． (4)等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大，

3、反之越?。? 　(1)電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢一定為零．() (2)沿電場線方向電勢降低，電場強(qiáng)度也越來越?。?) (3)等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小也相等．() 知識三　電勢差 1．定義式：UAB＝. 2．電勢差與電勢的關(guān)系：UAB＝φA－φB. 3．影響因素 電勢差UAB由電場本身的性質(zhì)決定，與移動的電荷q及電場力做的功WAB無關(guān)，與零勢點(diǎn)的選取無關(guān)． 4．勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 (1)電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系式：U＝Ed，其中d為電場中兩點(diǎn)間沿電場線方向的距離． (2)電場強(qiáng)度的方向和大?。弘妶鲋校瑘鰪?qiáng)方向是指電勢降低最快的方向．在勻強(qiáng)電場中

4、，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢． 　電勢、電勢能具有相對性，要確定電場中某點(diǎn)的電勢或電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能必須選取電勢零點(diǎn)，但電勢差和電勢能的變化具有絕對性，與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān)． 1．(多選)如圖6－2－1所示，a、b為某電場線上的兩點(diǎn)，那么以下結(jié)論正確的是(　　) 圖6－2－1 A．把正電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減小 B．把負(fù)電荷從a移到b，電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加 C．把負(fù)電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能增加 D．不論正電荷還是負(fù)電荷，從a到b電勢能都逐漸降低 【解析】　若正電荷從a移到b，

5、由于電場力方向和位移方向同向，電場力做正功，電荷的電勢能減小，A對；若把負(fù)電荷從a移到b，電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加，B對，C、D錯． 【答案】　AB 2．(多選)關(guān)于電勢差的計(jì)算公式，下列說法正確的是(　　) A．電勢差的公式UAB＝說明兩點(diǎn)間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比，與移動電荷的電荷量q成反比 B．把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做正功，則有UAB>0 C．電勢差的公式UAB＝中，UAB與移動電荷的電荷量q無關(guān) D．電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB等于把正電荷q從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)時電場力所做的功 【解析】　電場中兩點(diǎn)間的電勢差是一個定值，不會隨著電場力做的功WAB

6、和移動電荷的電荷量q的變化而變化，故A錯，C對；又由UAB＝知，電場力做正功，q為正電荷，則電勢差為正，即B正確；電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB等于把單位正電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)時電場力所做的功，故D錯誤． 【答案】　BC 圖6－2－2 3．如圖6－2－2所示，一電場中有一粒子源發(fā)射出a、b、c三種粒子，其中實(shí)線表示電場線，虛線表示粒子運(yùn)動的軌跡，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)粒子在電場中的電勢能在增加 B．c粒子在電場中的電勢能在減小 C．電場力對a做負(fù)功 D．電場力對c做負(fù)功 【解析】　從運(yùn)動軌跡看，a粒子帶負(fù)電，b粒子不帶電，c粒子帶正電，它們都朝電場力的方

7、向偏轉(zhuǎn)，電場力都做正功，電勢能都減?。瓸對． 【答案】　B 4．(多選)(2013江蘇高考)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖6－2－3所示，金屬球表面的電勢處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點(diǎn)，則(　　) 圖6－2－3 A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高 C．檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大 D．將檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功 【解析】　由題圖可知，a處電場線比b處密，所以Ea>Eb，選項(xiàng)A正確；沿著電場線的方向電勢不斷降落，a點(diǎn)電勢高于不帶電金屬球的電勢，不帶電金屬球的電勢高于b點(diǎn)

8、電勢，所以φa>φb，選項(xiàng)B正確；負(fù)電荷在高電勢點(diǎn)的電勢能小，選項(xiàng)C錯誤；檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時，電勢能增大，故電場力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確． 【答案】　ABD 5．(2013上海高考)兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖6－2－4所示，已知A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢．若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則(　　) 圖6－2－4 A．a(chǎn)處為正電荷，qaqb C．a(chǎn)處為負(fù)電荷，qaqb 【解析】　圖為異種點(diǎn)電荷的等勢面分布，又知φA>φB，因此a處為正電荷，b處為負(fù)電荷，等勢面密集處靠近b電荷，故qa>

9、qb，選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 考點(diǎn)一 [49]　電勢高低與電勢能大小的判斷 一、電勢高低的判斷 1．依據(jù)電場線方向：沿電場線方向電勢逐漸降低． 2．依據(jù)電場力做功：根據(jù)UAB＝，將WAB、q的正負(fù)號代入，由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低． 3．依據(jù)場源電荷的正負(fù)：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值；靠近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低． 二、電勢能大小的判斷 1．做功判斷法：電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增加． 2．電荷電勢法：正電荷在電勢高的地方電勢能大，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大． 3．公式法：由Ep＝q

10、φp，將q、φp的大小、正負(fù)號一起代入公式，Ep的正值越大，電勢能越大；Ep的負(fù)值越小，電勢能越大． 4．能量守恒法：在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減?。环粗?，動能減小，電勢能增加． ——————[1個示范例]—————— 　(2013鄭州大學(xué)附中檢測)兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖6－2－5甲所示．一個電量為2 C，質(zhì)量為1 kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動的v－t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙

11、 圖6－2－5 A．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場強(qiáng)E＝2 V/m B．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大 C．由C到A的過程中，電勢逐漸升高 D．A、B兩點(diǎn)電勢差UAB＝－5 V 【解析】　由圖乙知，小物塊在B點(diǎn)時加速度最大，故B點(diǎn)場強(qiáng)最大，加速度大小為2 m/s2，據(jù)qE＝ma得E＝1 V/m，選項(xiàng)A錯誤；由C到A的過程中小物塊的動能一直增大，電勢能始終在減小，故電勢逐漸降低，選項(xiàng)B、C錯誤；根據(jù)動能定理有qUAB＝mv－mv，解得：UAB＝－5 V，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D ——————[1個預(yù)測例]—————— 　(多選)(2013山東高考)如圖6－2－6所

12、示，在x軸上相距為L的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷＋Q、－Q，虛線是以＋Q所在點(diǎn)為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱．下列判斷正確的是(　　) 圖6－2－6 A．b、d兩點(diǎn)處的電勢相同 B．四個點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低 C．b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同 D．將一試探電荷＋q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，＋q的電勢能減小 【審題指導(dǎo)】　(1)聯(lián)想等量異種點(diǎn)電荷的電場分布特點(diǎn)． (2)充分利用a、b、c、d各點(diǎn)的幾何特性． (3)抓住電勢是標(biāo)量，電場強(qiáng)度是矢量的特點(diǎn)． 【解析】　根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場線及等勢線的分布可知b、

13、d兩點(diǎn)電勢相同，電場強(qiáng)度大小相等、方向不同，選項(xiàng)A對，C錯．c點(diǎn)電勢為0，由a經(jīng)b到c，電勢越來越低，正電荷由a經(jīng)b到c電勢能越來越小，選項(xiàng)B、D對． 【答案】　ABD 考點(diǎn)二 [50]　勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系應(yīng)用 應(yīng)用“一式二推論”巧解電場強(qiáng)度與電勢差相關(guān)的問題 一、一式 E＝＝，其中d是沿電場強(qiáng)度方向上的距離． 二、二推論 圖6－2－7 推論1：如圖6－2－7所示，勻強(qiáng)電場中任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢，等于兩端點(diǎn)電勢的等差中項(xiàng)，即φC＝ 證明：設(shè)AC＝CB＝d，則φA－φC＝Edcos θ，φC－φB＝Edcos θ 所以有：φC＝. 圖6－2－8

14、 推論2：如圖6－2－8所示，若勻強(qiáng)電場中兩線段AB＝CD且AB∥CD，則φA－φB＝φC－φD. 證明：設(shè)AB＝CD＝d，則φA－φB＝Edcos θ，φC－φD＝Edcos θ 所以有：φA－φB＝φC－φD. ——————[1個示范例]—————— 　(2012安徽高考)如圖6－2－9所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為0 V，點(diǎn)A處的電勢為6 V，點(diǎn)B處的電勢為3 V，則電場強(qiáng)度的大小為(　　) 圖6－2－9 ——————[1個預(yù)測例]—————— 　 圖6－2－10 如圖6－2－10所示，勻強(qiáng)電場中有a、

15、b、c三點(diǎn)，在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，∠a＝30，∠c＝90，電場方向與三角形所在平面平行．已知a、b和c點(diǎn)的電勢分別為(2－)V、(2＋) V和2 V．該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為(　　) A．200 V/m　　　　　　　　 B．200 V/m C．100 V/m D．100V/m 【解析】　在勻強(qiáng)電場中，沿某一方向電勢降落，則在這一方向上電勢均勻降落，故OA的中點(diǎn)C的電勢φC＝3 V(如圖所示)，因此B、C為等勢面．O點(diǎn)到BC的距離d＝OCsin α，而sin α＝＝，所以d＝OC＝1.510－2 m．根據(jù)E＝得，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝＝ V/m＝200 V/m，故

16、選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯誤． 【答案】　A ——————[1個預(yù)測例]—————— A．(2－) V、(2＋) V　　 B．0、4 V C．(2－) V、(2＋4) V D．0、2 V 【審題指導(dǎo)】　該題中的幾何關(guān)系比較重要： (1)畫出△abc的外接圓，發(fā)現(xiàn)圓心O的電勢與C點(diǎn)電勢相等． (2)由等勢線OC畫出過O點(diǎn)電場線，從而確定電勢最高，最低的位置． 【解析】　 如圖，圓心O是ab的中點(diǎn)，所以圓心O點(diǎn)的電勢為2 V，所以O(shè)c是等勢線，則電場線如圖中MN所示，方向由M指向N.沿電場線方向電勢均勻降低，M點(diǎn)電勢最高，N點(diǎn)電勢最低，設(shè)圓的半徑為R，則UMN＝E2

17、R，Uba＝2ERcos 30＝2V，故UMN＝4 V．過圓心的電勢為2 V，則圓周上電勢最低為0，最高為4 V，選B. 【答案】　B 　(1)在勻強(qiáng)電場中，電勢沿直線是均勻變化的，即直線上距離相等的線段兩端的電勢差值相等． (2)等分線段找等勢點(diǎn)法：將電勢最高點(diǎn)和電勢最低點(diǎn)連接后根據(jù)需要平分成若干段，必能找到第三點(diǎn)電勢的等勢點(diǎn)，它們的連線即等勢面(或等勢線)，與其垂直的線即為電場線． 考點(diǎn)三 [51]　電場線、等勢線、軌跡線的綜合問題 一、幾種常見的典型電場的等勢面比較 電場 等勢面(實(shí)線)圖樣 重要描述 勻強(qiáng)電場 垂直于電場線的一簇平面 點(diǎn)

18、電荷 的電場 以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面 等量異種點(diǎn)電荷的電場 連線的中垂線上的電勢為零 等量同種正點(diǎn)電荷的電場 連線上，中點(diǎn)電勢最低，而在中垂線上，中點(diǎn)電勢最高 二、此類問題的解題方法可歸納為以下幾點(diǎn) 1．運(yùn)動粒子的曲線軌跡必定向電場力方向彎曲，即電場力方向指向曲線的內(nèi)側(cè)，且運(yùn)動軌跡必定在v和F之間．先畫出入射點(diǎn)的軌跡切線，即畫出初速度的方向；再根據(jù)軌跡的彎曲方向，確定電場力方向． 2．電場線和等勢面垂直，電場線從高電勢指向低電勢． 3．先根據(jù)電場線的方向以及疏密情況，確定場強(qiáng)及電性情況，定性判斷電場力(或加速度)的大小和方向；再根據(jù)電場力方向與速度方向的關(guān)

19、系來判斷速度的變化情況以及運(yùn)動性質(zhì)． 4．根據(jù)電場力方向與速度方向的關(guān)系來判斷電場力做功情況及判斷電勢能的變化情況，另外可以通過能量的轉(zhuǎn)化和守恒確定電勢能及動能的變化情況． ——————[1個示范例]—————— 　 圖6－2－11 (2012天津高考)兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖6－2－11中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中(　　) A．做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大 B．做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小 C．做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大 D．做曲線運(yùn)動

20、，電勢能先變大后變小 【解析】　帶負(fù)電的粒子以速度v進(jìn)入電場后，電場力的方向與v的方向不在一條直線上，故帶負(fù)電的粒子做曲線運(yùn)動，先由低電勢面運(yùn)動到高電勢面，然后由高電勢面運(yùn)動到低電勢面，所以電勢能先減小后增大，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯誤． 【答案】　C ——————[1個預(yù)測例]—————— 　 圖6－2－12 (2013遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測)如圖6－2－12所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE＝EF.K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢面．一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從a點(diǎn)射入電場，運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示，以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場力做功的數(shù)值，

21、以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場力做功的數(shù)值，則(　　) A．|Wab|＝|Wbc|　　　　　　　 B．|Wab|＜|Wbc| C．粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動能減少 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢較b點(diǎn)的電勢低 【審題指導(dǎo)】　解答該題應(yīng)注意： (1)DE＝EF而|UDE|≠|(zhì)UEF|. (2)K、M、L為等勢線，非電場線． (3)粒子帶負(fù)電，且不計(jì)重力． 【解析】　由等量異種點(diǎn)電荷的電場線特點(diǎn)可知靠近電荷處電場強(qiáng)度大，類比公式U＝Ed知|Uab|＞|Ubc|，而W＝qU，所以|Wab|＞|Wbc|，則A、B均錯誤；從帶負(fù)電粒子的運(yùn)動軌跡可知該粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)受到大體向左的作用力，故左側(cè)為正電

22、荷，從左向右電勢降低，則D錯誤；粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少，則C正確． 【答案】　C 考點(diǎn)四 [052]　電場中的功能關(guān)系 一、功能關(guān)系 1．若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變． 2．若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變． 3．除重力外，其他各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化． 4．所有力對物體所做功的代數(shù)和，等于物體動能的變化． 二、電場力做功的計(jì)算方法 1．由公式W＝Flcos α計(jì)算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場．可變形為：W＝qElcos α. 2．由W＝qU來計(jì)算，此公式適用于任何形式的靜電場． 3．由動能定理

23、來計(jì)算：W電場力＋W其他力＝ΔEk. 4．由電勢能的變化來計(jì)算：WAB＝EpA－EpB. 　 圖6－2－13 (多選)如圖6－2－13所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止．現(xiàn)撤去F，小球從靜止開始運(yùn)動到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過程中(　　) A．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．小球的重力勢能增加－W1 C．小球的機(jī)械能增加W1＋mv2 D．小球的電勢能減少W2 【解析】　本題

24、考查勢能大小和機(jī)械能守恒定律．由于電場力做正功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，機(jī)械能不守恒，故A選項(xiàng)錯誤；重力做功是重力勢能變化的量度，由題意知重力做負(fù)功，重力勢能增加，故B選項(xiàng)正確；小球增加的機(jī)械能在數(shù)值上等于彈簧的彈力和電場力所做的功，故C選項(xiàng)錯誤；根據(jù)電場力做功是電勢能變化的量度，電場力做正功電勢能減少，電場力做負(fù)功電勢能增加，故D選項(xiàng)正確． 【答案】　BD 　在解決電場中的能量問題時常用到的基本規(guī)律有動能定理、能量守恒定律，有時也會用到功能關(guān)系． (1)應(yīng)用動能定理解決問題需研究合外力的功(或總功)． (2)應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢能和其他形式能之

25、間的轉(zhuǎn)化． (3)應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能變化之間的對應(yīng)關(guān)系. 靜電場中涉及圖象問題的應(yīng)對策略和技巧 一、圖象的三種主要類型 (1)v－t圖象；(2)φ－x圖象；(3)E－t圖象． 二、應(yīng)對策略 1．v－t圖象：根據(jù)v－t圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化． 2．φ－x圖象：(1)電場強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的斜率大小，電場強(qiáng)度為零處，φ－x圖線存在極值，其切線的斜率為零． (2)在φ－x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系

26、確定電場強(qiáng)度的方向． (3)在φ－x圖象中分析電荷移動時電勢能的變化，可用WAB＝qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷． 3．E－t圖象：根據(jù)題中給出的E－t圖象，確定E的方向的正負(fù)，再在草紙上畫出對應(yīng)電場線的方向，根據(jù)E的大小變化，確定電場的強(qiáng)弱分布． ——————[1個示范例]—————— 　空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖6－2－14所示．下列說法正確的是(　　) 圖6－2－14 A．O點(diǎn)的電勢最低 B．x2點(diǎn)的電勢最高 C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢相等 D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢相等 【解析】　 本題考查同種點(diǎn)電荷周

27、圍的電場分布特點(diǎn)和等勢面情況．由E－x圖象可知，該電場為等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上的電場分布情況，按正向電場為正，負(fù)向電場為負(fù)可知此為兩等量正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，O點(diǎn)的電勢最高，A錯；x2點(diǎn)的電勢不是最高，B錯；x1和－x1為連線的兩個對稱點(diǎn)，場強(qiáng)大小相等，電勢相等，C對；x1、x3兩點(diǎn)雖然場強(qiáng)相等，但不在同一等勢面上，電勢不等，D錯． 【答案】　C ——————[1個方法練]—————— (2011上海高考)兩個等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢φ隨位置x變規(guī)律的是(　　) 【解析】　 等量異種電荷的電場線分布如圖所示．正、負(fù)電荷在連線中點(diǎn)處產(chǎn)

28、生的電勢一正一負(fù)，故此處即坐標(biāo)原點(diǎn)處的總電勢為零，又順電場線方向電勢逐漸降低，因此，在坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)，各點(diǎn)的電勢都大于零；在坐標(biāo)原點(diǎn)右側(cè)，各點(diǎn)的電勢都小于零，正電荷處電勢最高，負(fù)電荷處電勢最低，無窮遠(yuǎn)處的電勢為零．因此，選項(xiàng)A正確． 【答案】　A ⊙考查等高與能量守恒 1. 圖6－2－15 (2013安徽模擬)如圖6－2－15所示，虛線1、2、3、4為靜電場中的等勢面，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為零，一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26 eV和5 eV.當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋? eV時，它的動能應(yīng)為(　　

29、) A．8 eV　　　　　　　 B．13 eV C．20 eV D．34 eV 【解析】　由于正電荷由a到b動能減小了21 eV，而電場中機(jī)械能和電勢能總和不變，故在等勢面3的動能應(yīng)為12 eV＋0＝12 eV.當(dāng)在所求位置時，因?yàn)殡妱菽転椋? eV，所以動能為12 eV－(－8 eV)＝20 eV，故C正確． 【答案】　C ⊙勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系 2．(2010安徽高考)如圖6－2－16所示，在xOy平面內(nèi)有一個以O(shè)為圓心、半徑R＝0.1 m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為θ.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝100 V/m，則O

30、、P兩點(diǎn)的電勢差可表示為(　　) 圖6－2－16 A．UOP＝－10sin θ(V)　　　　　 B．UOP＝10sin θ(V) C．UOP＝－10cos θ(V) D．UOP＝10cos θ(V) 【解析】　根據(jù)“沿電場線方向，電勢降低”可知，φO＜φP，UOP＜0；根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差和場強(qiáng)的關(guān)系U＝Ed可知，UOP＝－ERsin θ＝－10sin θ(V)，選項(xiàng)A正確． 【答案】　A ⊙等量異種點(diǎn)電荷電場、電勢分布特點(diǎn) 3．(多選)(2011山東高考)如圖6－2－17所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線

31、，且a和c關(guān)于MN對稱、 b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是(　　) 圖6－2－17 A．b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng) B．b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng) C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差 D．試探電荷＋q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能 【解析】　如圖所示，兩電荷連線的中點(diǎn)位置用O表示，在中垂線MN上，O點(diǎn)場強(qiáng)最大，在兩電荷之間連線上，O點(diǎn)場強(qiáng)最小，即Eb

32、電荷，電場力做正功，電勢能減小，D錯誤．另一種理解方法：a點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，試探電荷＋q在a處的電勢能大，在c處的電勢能小，D錯誤． 【答案】　BC ⊙帶電粒子運(yùn)動軌跡問題分析 圖6－2－18 4．(2013重慶高考)如圖6－2－18所示，高速運(yùn)動的α粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射，實(shí)線表示α粒子運(yùn)動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則(　　) A．α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大 B．三點(diǎn)中，α粒子在N點(diǎn)的電勢能最大 C．在重核產(chǎn)生的電場中，M點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的低 D．α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力對它做的總功為負(fù)功 【解析】　利用動能定理

33、可判斷α粒子的速率大?。呻妱莸母叩涂膳袛嚯妱菽艿拇笮。卦雍藥д?，離核越近，電勢越高，選項(xiàng)C錯誤；同一正電荷電勢越高，其電勢能越大，選項(xiàng)B正確；帶正電的α粒子在從M點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，電場力做的總功為正功，據(jù)動能定理知，其速率增大，選項(xiàng)A、D錯誤． 【答案】　B ⊙電場力做功、電勢能變化問題 5．(多選)(2012廣東高考) 圖6－2－19 圖6－2－19是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)．對礦粉分離的過程，下列表述正確的有(　　) A．帶正電的礦粉落在右側(cè) B．電場力對礦粉做正功 C．帶負(fù)電的礦粉電勢能變大 D．帶正電的礦粉電勢能變小 【解析】　由題圖可知，電場方向水平向左，帶正電的礦粉所受電場力方向與電場方向相同，所以落在左側(cè)；帶負(fù)電的礦粉所受電場力方向與電場方向相反，所以落在右側(cè)．選項(xiàng)A錯誤．無論礦粉所帶電性如何，礦粉均向所受電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場力均做正功，選項(xiàng)B正確；電勢能均變小，選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確． 【答案】　BD 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！