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专题21 电场能的性质(学生版)-2025版高考物理热点题型讲义.pdf

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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.,EEB.,EE

abababab

C.,EED.,EE

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

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