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专题21电场能的性质
目录
题型一电场性质的综合应用1
类型1利用点电荷考电场的性质2
类型2利用电偶极子考电场的性质3
题型二电势差与电场强度的关系5
题型三电场线、等势面及运动轨迹问题8
题型五电场中功能关系的综合问题13
题型六电场中的图像问题17
类型1v-t、v-x图像17
类型2φ-x图像19
类型3E-x图像23
类型4E-x图像、E-x图像26
pk
题型一电场性质的综合应用
【核心归纳】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:电势能具有相对性,通常把无限远处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.
Ep
(2)定义式:φ=.
q
(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W=E-E.静电力对电荷做多少正功,电
ABpApB
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W=E-E可知,若令E=0,则E=W,即一个电荷在电场
ABpApBpBpAAB
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.
【方法技巧】
1.求静电力做功的四种方法
2.判断电势能变化的两种方法
(1)根据静电力做功:静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加.
(2)根据E=φq:正电荷在电势越高处电势能越大;负电荷在电势越高处电势能越小.
p
3.电势高低的四种判断方法
(1)电场线法:沿电场线方向电势逐渐降低.
WAB
(2)电势差与电势的关系:根据U=,将W、q的正负号代入,由U的正负判断φ、
ABABABA
q
φ的高低.
B
Ep
(3)E与φ的关系:由φ=知正电荷在电势能大处电势较高,负电荷在电势能大处电势较低.
p
q
(4)场源电荷的正负:取离场源电荷无限远处电势为零,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.空间中有多个点电荷时,某点
的电势可以代数求和.
1
类型利用点电荷考电场的性质
【例】如图,、是正点电荷电场中的一条电场线上的二点,二点的电势和电场强度分别
1ab
为、和E、E,则他们的大小关系是()
abab
A.,EEB.,EE
abababab
C.,EED.,EE
abababab
【例2】如图,M是锐角三角形PMN最大的内角,一正点电荷固定在P点。下列说法正
确的是
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