高考物理一轮复习考点精讲精练第17讲　电场能的性质（原卷版）.doc

第17讲电场能的性质

1.掌握电势、电势能、电势差的概念.

2.理解电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系.

3.会分析电场中电势的变化，并能利用功能关系分析电荷电势能的变化．

考点一辨析电场强度、电势、电势差、电势能

1．电势高低的判断方法

(1)沿电场线方向，电势越来越低．

(2)判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若UAB0，则φAφB，若UAB0，则φAφB.

2．电势能大小的比较方法

做功判断法

电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方．

（2024?天津模拟）在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方．从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，某一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP＞OM，OM＝ON，则小球（）

A．在运动过程中，电势能先增加后减少

B．在P点的电势能小于在N点的电势能

C．在M点的动能小于在N点的动能

D．从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功

（2024?房山区一模）电子束焊接机的核心部件内存在如图所示的高压电场，K极为阴极，电子在静电力作用下由A点沿直线运动到B点。下列说法正确的是（）

A．高压电场中A、B两点电势相等

B．高压电场中A点电场强度大于B点电场强度

C．电子的电势能逐渐减小

D．电子的加速度逐渐减小

（多选）（2024?江门一模）如图所示，O、A、B为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为+Q的点电荷固定在O点，现有一质量为m、电荷量为+q的小金属块（可视为质点），从A点以速度v0向右运动，最后停止在B点，已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A．该过程中小金属块的电势能增大

B．A、B两点间的电势差为m(v

C．若在A处库仑力大于摩擦力，则小金属块速度最大时距O点的距离为kQqμmg

D．若在A处库仑力小于摩擦力，则小金属块由A向B运动过程的平均速度大于v

（2024?南开区一模）如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，实线为一个带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是（）

A．三个等势面中，等势面a的电势最高

B．粒子在Q点时的电势能比在P点时大

C．粒子在Q点时的动能比在P点时大

D．粒子在Q点时的加速度比在P点时大

（2024?西城区一模）如图所示，点电荷Q周围的三个等势面是同心圆，等势面上的点A、B、C在同一条电场线上，且AB＝BC。现将一电荷量为+q的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只受静电力作用，则（）

A．该电荷沿着电场线做匀加速直线运动

B．该电荷在AB段动能的增量小于BC段动能的增量

C．该电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量

D．该电荷在AB段运动的时间小于BC段运动的时间

（2024?开福区校级模拟）电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。一离子仅在电场力作用下从a运动到b，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）

A．该离子带正电

B．离子在a、b两点的电势能满足Epa＜Epb

C．b、d直线是等势面

D．b、c两点的场强相同

考点二电场线、等势面及运动轨迹问题

1．几种常见的典型电场的等势面比较

电场

等势面(实线)图样

重要描述

匀强电场

垂直于电场线的一簇平面

点电荷

的电场

以点电荷为球心的一簇球面

等量异种

点电荷的

电场

在连线的中垂线上，电势为零

等量同种

正点电荷

的电场

在连线上，中点电势最低，而在连线的中垂线上，中点电势最高

2.在电场中带电粒子运动轨迹问题的分析方法

(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；

(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；

(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．

（2024?新郑市校级一模）2023年3月，中国科学家通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中蛋白质三维结构，电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，一电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（）

A．电子在b点受到的电场力方向竖直向下

B．a点的电场强度小于b点的电场强度

C．a点的