2025物理知识点汇总第2讲　电场能的性质.docVIP

第2讲电场能的性质

考点一电势高低及电势能大小的判断

基础梳理

1.静电力做功的特点

静电力做功与_路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。2.电势能

(1)定义：电荷在电场中具有的势能,称为电势能。

(2)说明：电势能具有,通常把或大地表面的电势能规定为零。3.电势

(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。

(2)定义式：

(3)标矢性：电势是标量,有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。4.静电力做功与电势能变化的关系

(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量,即WAp=EpA-EpB。静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就_减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少。

(2)电势能的大小：由WAB=EpA一EpB可知，若令Eps=0,则EA=WAB,即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功。

深化理解

1.求静电力做功的四种方法

(匀强电场)义法差法WA=gElcosα功的定电势

(匀强电场)义法差法

[四种方法

2.电势高低的判断

判断依据

判断方法

电场线

方向

沿电场线方向电势逐渐降低

场源电荷的正负

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

电场力

做功

根据将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低

3.电势能大小的判断

判断方法

方法解读

公式法

将电荷量、电势连同正、负号一起代入公式Ep=qφ,正Ep的绝对值越大，电势能越大，负Ep的绝对值越大，电势能越小

电势法

正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大

判断方法

方法解读

做功法

电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加

能量守恒法

在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加

对点训练

1.【静电力做功】(2023-湖北高考3题)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φn,电场

强度大小分别为EM、En。下列说法正确的是()A.若φmφN,则M点到电荷Q的距离比N点的远

B.若EMEn,则M点到电荷Q的距离比N点的近

C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则φmφN

D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EMEn

解析：C正点电荷产生的电场如图所示，沿电场线方向电势降低，若φMφn,则M点到电荷Q的距离比N点到电荷Q的距离近，A错误；由正点电荷产生的电场的特点可知，离正点电荷越远，电场强度越小，若EMEx,则M点到电荷Q的距离比N点到电荷Q的距离远，B错误；若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正

功，则带负电的试探电荷向正点电荷靠近，故φMφn,C正确；若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则带正电的试探电荷在靠近正点电荷，故EwEw,D错误。

2.【电势高低判断】(多选)(2023.广东高考9题)电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒。当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色，下列说法正确的有()

透明面板

透明面板

黑色微粒、(带负电)

像素胶囊电极

白色微粒(带正电)

自然光

黑

白

A.像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势B.像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势C.像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功

D.像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功

解析：AC像素呈黑色时，胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确；像素呈白色时，胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，黑色微粒在下方区域，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误；像素由黑变白的过程中，白色微粒