人教版高考物理一轮复习 第6章 静电场 课时2 电场能的性质.ppt

考点七静电现象1.处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零。2.处于静电平衡状态的导体表面是等势面,整个导体是个等势体。3.处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在外表面,且越尖锐的位置电荷的密度越大,凹陷处几乎没有电荷。4.避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施,高压设备通常要避免尖端放电现象的发生。[典例7]下列关于处于静电平衡状态的导体,说法正确的是()A.导体内部没有电荷的运动B.整个导体的电势为零C.整个导体不带电D.沿导体表面移动电荷,静电力不做功解析:静电平衡状态下的导体内部没有电荷的定向移动,但是电子仍不停地运动,A错误;处于静电平衡状态的导体是个等势体,并不是说电势等于零,电势是否为零与电势零点的选取有关,B错误;只要电荷不再发生定向移动,导体就是处于静电平衡状态,带电导体也可以处于静电平衡状态,C错误;处于静电平衡状态的导体表面是等势面,电荷沿表面移动时,静电力不做功,D正确。答案:D变式7:一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A,B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将试探电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功不同C解析:由题图可知,B点的电场线比A点的密集,所以B点的电场强度比A点的大,A错误;沿着电场线电势降落,所以小球表面的电势比容器内表面高,B错误;电场线的方向与等势面垂直,所以B点的电场强度方向与该处内表面垂直,C正确;由于A,B两点在同一等势面上,所以将试探电荷从A点沿不同路径到B点电场力都不做功,所以D错误。变式1:(多选)图中虚线a,b,c,d,f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是()A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍AB考点二电势高低及电势能大小的比较1.比较电势高低的方法(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低。(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则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。2.电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关)。(2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大。[典例2](多选)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a,b为电场中的两点,则()A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功解析:在电场中电场线越密的地方电场强度越强,选项A正确;电场线总是指向电势降低的方向,选项B正确;在电场中将负电荷顺着电场线移动时,电场力做负功,电势能增加,选项C错误,D正确。答案:ABD变式2:静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用。图示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a,b两点运动到c点,则()A.聚焦电场对两电子始终做负功B.电子在a点具有的电势能比b点小C.a点处的电势比c点处的电势低D.b处的电场强度比c处小C解析:电子所受电场力与电场线方向相反,两电子分别从a,b两点运动到c点,所受电场力方向与运动方向夹角始终小于90°,聚焦电场对两电子始终做正功,选项A错误;a,b两点处于同一等势面上,电子在a点具有的电势能与在b点具有的电势能相等,选项B错误;根据沿电场线方向电势降低可知,a点处的电势比c点处的电势低,选项C正确;根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知,b处的电场强度比c处大,选项D错误。考点三电势差与电场强度的关系1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即UAB=Ed。公式U=Ed只适用于匀强电场,其中d为A,B两点沿电场方向的距离。在非匀强电场中,U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断。2.电场中A,B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关,由电场强度E及A,B两点沿电场方向的距离d决定。(2)如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD。解析:根据题意画出点电荷电场的等势面如图中虚线所示,点电荷在图中的