2025春三维设计物理必修3粤教版课件习题课一 电场能的性质.pptx

习题课一电场能的性质

综合提能(一)电势高低及电势能大小的判断

[知识贯通]

1．电势高低的判断方法

;根据电场力做功判断;2．电势能大小的判断方法

;能量守恒法;[典例1][多选]在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在

电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一正方形路径abcd，

如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则以下判断中正确的是()

A．由a→b，电势降低，电子的电势能减少

B．由b→c，电场对电子先做负功后做正功，总功为零

C．由c→d，电子的电势能增加

D．由d→a，电子的电势能先减少后增加，电势能总增量为零

;答案：BD;[集训提能]

1.如图所示，负点电荷周围的电场中有A、B、C三点，A、C到点电荷的距离相等。下列说法正确的是 ()

A．A、C两点的电场强度相同

B．B点的电势小于A点的电势

C．将同一试探电荷从B移至A和从B移至C静电力做功相同

D．将同一正试探电荷分别放置于A、B两点，在A点的电势能大

;解析：电场强度有方向，A、C两点的电场强度大小相同，但方向不同，故A错误；由图可知该电荷为负电荷，B点离负电荷的距离比A点远，所以B点的电势大于A点的电势，故B错误；A、C到点电荷的距离相等，A、C两点的电势相等，故将同一试探电荷从B移至A和从B移至C静电力做功相同，故C正确；由上述分析可知，B点的电势大于A点的电势，将同一正试探电荷分别放置于A、B两点，B点的电势能大，故D错误。

答案：C;2．[多选]在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别

固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒

子置于b点由静止自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子

从b点运动到d点的过程中 ()

A．先做匀加速运动，后做匀减速运动

B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势

C．电势能与机械能之和保持不变

D．电势能先减小，后增大

;解析：a、c两点固定相同的正点电荷，则bd为等量正点电荷连线的中垂线，由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动，故A错误；等量正点电荷连线的中垂线上，其中点电势最高，带负电???粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B错误；带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d，后受电场力由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D正确；只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C正确。

答案：CD

;3．某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作用下先后

经过电场中的M、N两点，过N点的虚线是电场中的一条等势线，则()

A．M点的电场强度小于N点的电场强度

B．M点的电势低于N点的电势

C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能

D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能

解析：电场线密集的地方，电场强度大，故M点的电场强度大于N点的电场强度，A错误；沿着电场线方向电势降低，故M点的电势高于N点的电势，B错误；负点电荷由M到N，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故C正确，D错误。

答案：C;综合提能(二)静电场中的三类图像

[知识贯通]

1．v-t图像

根据v-t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。

2．φ-x图像

(1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ-x图线存在极值，其切线的斜率为零。

(2)在φ-x图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。

;(3)在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。

3．E-x图像

在给定了电场的E-x图像后，可以由图线确定电场强度的变化情况，电势的变化情况，E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差。在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。

;[典例2][多选]某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带负电的点电荷只在静电力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，则以下说法正确的是 ()

A．点电荷在x2和x4处电势能相等

B．点电荷由x1运动到x3的过程中静电力做负功

C．x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差

D．点电荷由x1运动到x4的过程中静电力先增大后减小

;[解析]x2～x4处场强方向沿x轴正方向，根据沿着电场线方向电势降低，x2处电势高于x4