电势能 电势 电势差内容基本要求略高要求较高要求电场力做功总结电场力做功的特点计算电场力做功电势能电势能的定义，电势能的相对性电场力做功与电势能改变之间的关系有关电势能的计算电势电势的定义，电势的相对性有关电势的计算等势面等势面的特点知道常见带电体等势面的分布特点电势差电势差的定义，绝对性匀强电场中电势差与场强的关系电势差的综合计算四、电势能 电势 电势差知识点1 电场力做功的特点与计算1电场力做功的特点：在匀强电场中，将一点电荷从点移到点，如图所示，设两点沿场强方向相距为，现将分别沿三条不同的路径由移到可以证明电场力做的功即电场力做功跟移动电荷的路径无关2电场力做功的计算方法（1）由公式计算此公式只适合于匀强电场中，可变形为（2）由来计算，此公式适用于任何形式的静电场利用计算电场力的功时可将、的正负号一起代入，计算出的正、负，也可只代入、的绝对值，然后根据电荷的性质，电场力方向和移动方向判断功的正负（参考知识点5）（3）由动能定理来计算：（4）由电势能的变化计算：（参考知识点2）知识点2 电势能1定义：电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功（电势能的改变量等于电场力做功的多少，即若，则）2理解：（1）电势能的数值是相对的，与电势零点的选取有关（2）电势能不能作为描述电场性质的物理量，因为电势能的大小、正负都与检验电荷有关（3）通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。3电势能大小的比较方法（1）场源电荷判断法场源电荷为正，离场源电荷越近，正检验电荷电势能越大，负检验电荷电势能越小场源电荷为负，离场源电荷越近，正检验电荷电势能越小，负检验电荷电势能越大（2）电场线法正电荷顺着电场线方向移动，电势能逐渐减小，逆着电场线方向移动，电势能逐渐增大负电荷顺着电场线方向移动，电势能逐渐增大，逆着电场线方向移动，电势能逐渐减小应特别注意，在电场中沿相同的方向移动正电荷和负电荷，电势能的变化是相反的（3）做功正负判断法无论正、负电荷在什么样的电场中，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小，电场力做负功，即电荷克服电场力做功，电荷的电势能一定增加知识点3 电势1定义：电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值，叫做这一点的电势。如果用表示电势，用 表示电荷的电势能，则单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号为，在电场中的某一点，如果电荷量为的电荷在该点的电势能为，这一点的电势就是，即。2理解：（1）定义式：普遍适用决定式：，适用点电荷电场(本公式不作计算要求)（2）电势是标量，只有大小和正负，没有方向空间某处的电势若由几个电荷共同产生，则该点的电势就等于各电荷单独在该点产生的电势的代数和电势的正负代表大小，则（3）电场中某点的电势与零电势的位置选取有关，一般情况下选取大地或无限远处为零电势位置这样，正电荷产生的电势为正，负电荷产生的电势为负，电势的正、负和数值与放入的电荷无关（4）电势差与电势的关系为，且（参考知识点5）3电势高低的判断（1）沿电场线方向电势越来越低（2）正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小（3）取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正，靠近正电荷处电势高；负电荷周围电势为负值，靠近负电荷处电势低4电势与电势能的关系物理量项 目电势电势能物理意义反映电场能性质的物理量电荷在电场中的某点时所具有的电势能大小决定因素电场中某一点的电势的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷无关电势能是由点电荷和该点电势共同决定的正、负意义电势沿电场线逐渐降低，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值；某点的电势低于零者，为负值正点电荷（）：电势能正负跟电势的正负相同负点电荷（）：电势能的正负跟电势的正负相反单位5电场强度与电势比较电场强度电势1描述电场的力的性质描述电场的能的性质2电场中某点的场强，等于放在该点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值，即，在数值上等于单位电荷受到的电场力电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值，叫做这一点的电势。即3矢量标量4单位符合：；单位符号：知识点4 等势面1定义：电场中电势相等的点构成的面叫等势面2特点：（1）电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面 （2）电场线越密的地方，等势面越密（前提：相邻两个等势面之间的电势差相等）（3）沿着等势面移动电荷电场力不做功（4）两个电势不等的等势面不能相交3常见电场等势面的形状（图中相邻两个等势面之间的电势差相等）（1）点电荷的电场：等势面是一系列同心圆球，如图（2）等量异种、同种点电荷的电场的等势面比较如图甲乙 （3）匀强电场：等势面是相互平行、间隔相等的一族平面，如图知识点5 电势差1定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差，即2理解：电势差是标量，只决定于两点在电场中的位置3静电力做功与电势差之间的关系：（适用于一切电场）推导过程：4匀强电场中：1、下列说法一定正确的是（ ）A沿电场线的方向，场强逐渐减小B沿电场线方向移动电荷，电场力一定对该电荷做正功C检验电荷在电场线越密集的地方，具有的电势能越大D只受电场力作用的检验电荷在电场线越稀疏的地方，其加速度越小2、下列关于电场性质的说法，正确的是（）A电场强度大的地方电场线一定密，电势也一定高B电场强度大的地方电场线一定密，但电势不一定高C电场强度为零的地方，电势一定为零D电势为零的地方，电场强度一定为零3、关于等量异种电荷形成的电场，下列说法中正确的是（）A两电荷连线的中垂线为一等势线，且其电势与无穷远处相同B两电荷连线的中垂线为一等势线，但其电势小于无穷远处的电势C带电粒子由两电荷连线的中垂线上的任一点，沿任何路径移到无穷远处，电场力一直不做功D带电粒子由两电荷连线的中垂线上的任一点，沿任何路径移到无穷远处，电场力所做的总功为零4、如图所示是一个点电荷电场中的等势面的一部分，下列说法中正确的是（ ）AA点的场强一定大于B点的场强BA点的场强可能等于B点的场强CA点的电势一定高于B点的电势DA点的电势一定低于B点的电势5、如图所示，实直线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的正确结论是（）A点的电势一定高于点的电势B点的场强一定高于点的场强C由点到点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D某电荷在点或点具有的电势能与零电势的选取无关6、如图所示，把电量为510-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA=15V，B点的电势UB=10V，则此过程中电场力做的功为 J7、如图所示，一束粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向 ，进人电场后，粒子的动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）8、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EPA、EPB之间的关系为（）ABCD9、如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点电子在从M经P到达N点的过程中（）A速率先增大后减小B速率先减小后增大C电势能先减小后增大D电势能先增大后减小10、一带正电的油滴在匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，电场强度方向竖直向下，若不计空气阻力，则此带电油滴从运动到的过程中，有以下四种判断：油滴的重力势能一定减少；油滴的电势能一定减少；油滴的动能的增加量大于电势能的减少量；油滴的动能和电势能的和一定减少其中正确的是（ ） A B. C. D. 11、M、N是一条电场线上的两点在M点由静止释放一个粒子，粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点粒子的速度随时间变化的规律如图所示以下判断正确的是（ ） A该电场可能是匀强电场BM点的电势高于N点的电势CM点到N点，粒子的电势能逐渐增大D粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力12、如图所示，在点电荷+Q的电场中，一带电粒子-q的初速度v0恰与电场线QP方向相同，则带电粒子q在开始运动后，将（ ）A沿电场线QP做匀加速运动 B沿电场线QP做变减速运动C沿电场线QP做变加速运动 D偏离电场线QP做曲线运动13、如图所示甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b在这个过程中，电荷的速度时间图线如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和场强的大小（）ABCD14、A、B是某电场中一条电场线上的两点，一负电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度图像如图所示下列关于两点电场强度的大小和电势的高低的判断，正确的是（）ABCD15、有一电场的电场线如图所示，场中两点电场强度的大小和电势分别用和表示，则（）ABCD16、某静电场的电场线分布如图所示，图中、两点的电场强度的大小分别为和，电势分别为和，则（ ）A，B，C，D，17、如图所示，B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆弧上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较（）ABCD18、如图所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中所示的位置，接着使细杆绕其中心转过90，到达图中所示的位置，最后，使细杆移到图中所示的位置以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，则有（）ABCD19、在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。开始时滑块静止。若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1持续一段时间后立刻换成与E1相反方向的匀强电场E2。当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能Ek。在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2。则（ ）AI1=I2 B4I1=I2CW1=0.25Ek，W2=0.75EkDW1=0.20Ek，W2=0.80Ek20、静电场中，带电粒子电场力作用下从电势为的点运动至电势为的点若带电粒子在两点的速率分别为，不计重力，则带电粒子的比荷为（）ABCD21、如图所示，有一方向