一轮复习专题21 电场能的性质（含解析）

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 4 题型二 电势差与电场强度的关系 8 题型三 电场线、等势面及运动轨迹问题 17 题型五　电场中功能关系的综合问题 27 题型六　电场中的图像问题 36 类型1　v－t、v－x图像 36 类型2　φ－x图像 40 类型3　E－x图像 48 类型4　Ep－x图像、Ek－x图像 53 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． (2)定义式：φ＝. (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WAB＝EpA－EpB.静电力对电荷做多少正功，电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WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场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Ep＝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． 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． (2)电势差与电势的关系：根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低． (3)Ep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． (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． 类型1 利用点电荷考电场的性质 【例1】如图，a、b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为、和Ea、Eb，则他们的大小关系是（　　） A．， B．， C．， D．， 【例2】如图，是锐角三角形最大的内角，一正点电荷固定在P点。下列说法正确的是（　　） A．沿边，从M点到N点，电场强度逐渐减小 B．沿边，从M点到N点，电势先减小后增大 C．将负检验电荷从M点移动到N点，电势能先减小后增大 D．将正检验电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负 【例3】．如图所示，在正点电荷Q形成的电场中有A、B、C、D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点的电场强度大小分别用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝EC，B、C两点的电场强度方向相同，点电荷Q在A、B、C三点构成的平面内。则以下错误的是（　　） A．点电荷位于AC的垂直平分线与BC的反向延长线的的交点上 B．D点电势高于A点电势 C．将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力先做正功再做负功 D．B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA＝UBC 类型2 利用电偶极子考电场的性质 【例1】如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A带正电，B、C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（ ） A．P、Q两点电势相同 B．P、Q两点电场强度相同 C．试探电荷－q在P点电势能比在O点小 D．试探电荷－q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功 【例3】．如图所示的长方形a ... ...