,将分别移动到无穷远的过程中,静电力对两个点电荷做了相等的正功,则点的电势定高于点的电势点的电场强度等于点的电场强度所带的电荷量定小于所带的电荷量在点的电势能定大于在点的电势能知识梳理双基自测答案解析解析关闭静电力做正功,则点电荷带负电,电场线由高电势指向低电势,则,选项错误静电力对两个点电荷做了相等的正功,电势能的变化相同,则在点的电势能等于在点的电势能,即,故所带电荷量定小于所带电荷量,选项正确,选项错误。答案解析关闭电场力做功与电势能的变化广东广州摸底考试个带电粒子仅受电场力在匀强电场中从运动到,运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。下列判断正确的是粒子带正电点电势高于点电势粒子做匀变速曲线运动粒子电势能增加知识梳理双基自测答案解析解析关闭根据曲线可知粒子受电场力竖直向上,与电场方向相反,可知粒子带负电,选项错误顺着电场线电势降低,选项错误由于电场为匀强电场,所以粒子做匀变速曲线运动,选项正确粒子仅受电场力在匀强电场中从运动到过程中,电场力做正功,粒子电势能减少,选项错误。答案解析关闭考点考点二考点三考点电势高低及电势能大小的判定电势高低的三种判断方法判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势降低依据电场力做功根据,将的正负号代入,由的正负判断的高低,即由可知若,则若,则若,则依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值越靠近正电荷处电势越高,越靠近负电荷处电势越低考点考点二考点三电势能大小的四种判断方法判断角度判断方法做功判断法电场力做正功,电势能减小电场力做负功,电势能增加电荷电势法正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越低的地方电势能越大公式法由将的大小正负号起代入公式,针对数值可作如下判断若为正值,其绝对值越大表示电势能越大若为负值,其绝对值越小表示电势能越大能量守恒法在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,两种能量之和不变,所以电荷动能增加,则其电势能减小反之,其电势能增大考点考点二考点三例多选上海单科,静电场在轴上的电场强度随的变化关系如图所示,轴正向为电场强度正方向,带正电的点电荷沿轴运动,则点电荷在和处电势能相等由运动到的过程中电势能增大由运动到的过程中电场力先增大后减小由运动到的过程中电场力先减小后增大答案解析解析关闭正电荷的电场力方向与电场强度方向相同,由图可知,电场强度方向为正方向电场强度方向为负方向,电场力做负功,电势能增大,选项错误,选项正确电场强度的大小先增大后减小,电场力的大小同样先增大后减小,选项正确,选项错误。答案解析关闭考点考点二考点三思路引导在和之间电场强度方向致吗如何判定电势能高低由运动到的过程带正电的点电荷受力情况如何电场力做什么功如何判定电势能的变化由运动到的过程,电场强度如何变化电场力呢提示在和之间电场强度方向直没有变化,可以先通过“顺着电场线电势降低”判定电势高低,再进步判定电势能高低。提示由运动到的过程带正电的点电荷受电场力与运动方向相反,电场力做负功,可由“电场力做功与电势能变化的关系”判定电势能的变化。提示由运动到的过程,电场强度先增后减,由可知电场力大小变化规律与电场强度大小变化规律致。考点考点二考点三规律总结本题通过随的变化关系图线考查非典型电场中电势高低和电势能大小的判定,对此类问题要熟练掌握基本方法,有些题目适合种方法,有些题目适合多种方法,要具体问题具体分析,用最简单的方法解决问题。􀎥拓展训练􀎥多选全国理综Ⅰ,如图,在正点电荷的电场中有四点,为直角三角形的三个顶点,为的中点,。四点处的电势分别用表示。已知点电荷在三点所在平面内,则点电荷定在的连线上连接势面之间的电势差相等,即,实线为带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,是这条轨迹上的三点,同时在等势面上,据此可知三个等势面中,的电势最低带电质点在点的电势能比在点的小带电质点在点的动能与电势能之和比在点的小带电质点在点的加速度方向垂直于等势面答案解析解析关闭根据题意画出电场线粒子在处的受力方向如图所示,可知电场线应垂直等势线由经至,所以点电势最低,选项错误粒子由经至的过程中,电场力对其做正功,带电质点的电势能降低,选项错误由于质点运动过程中只有电场力做功,所以质点的电势能与动能之和保持不变,选项错误根据电场线与电场强度的几何关系可知,选项正确。答案解析关闭江南十校联考如图所示,虚线代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,是这条轨迹上的两点。据此可知下列说法错误的是三个等势面中,的电势最高带电质点通过点时的电势能较点大带电质点通过点时的动能较点大带电质点通过点时的加速度较点大答案解析解析关闭等差等势面密集的地方电场强度大,稀疏的地方电场强度小,由图知点的电场强度大,则质点通过点时的加速度大,故选项正确。根据电场线与等势面垂直,定性画出过两点的电场线,假设质点从向运动,根据初速度的方向和轨迹偏转方向可判定质点在点所受电场力的方向如图所示,可以得出等势面的电势最高,选项正确。由向运动过程中,电场力做负功,动能减少,电势能增加,选项正确错误。同理,若质点从向运动,依然可得出选项正确。答案解析关闭多选河北石家庄模水平线上的点放置点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如图所示。以水平线上的点为圆心,画个圆,与电场线分别相交于,则下列说法正确的是两点的电场强度相同点电势低于点电势两点间电势差等于两点间电势差电子沿圆周由到,电场力做正功答案解析解析关闭图中两点电场强度的方向不同,选项错沿电场线方向电势降低,因,故选项对因故选项对电场力做功与路径无关,因,电子从到电场力做功,选项错。答案解析关闭河北百校联盟考试如图所示,图中的虚线为点电荷电场中的条等势线,实线为带电粒子的运动轨迹,粒子从运动到,若只受电场力作用,由此可以判断粒子带正电粒子的速度增大粒子的电势能增大轨迹上点电势高于点电势答案解析解析关闭作出运动轨迹与等势线的交点处的电场线,由于电场线垂直于等势线,电场力的方向平行于电场线的切线方向且指向运动轨迹的凹的侧,由此可知粒子所受的电场力方向与速度的方向夹角大于,因此电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,速度减小,电势能增大,电场的方向不能确定,因此粒子的电性不能确定,因而电势高低不能确定,选项错误选项正确。答案解析关闭北京理综,如图所示,实线表示静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是两点的电场强度相等两点的电场强度相等两点的电势相等两点的电势相等答案解析解析关闭根据电场线密处电场强度大电场线稀处电场强度小的特点,点的电场强度大于点的电场强度,选项错误根据沿着电场线方向电势逐渐降低的原理,点的电势大于点的电势,选项错误同等势面上电势相等,故两点电势相等,选项正确。答案解析关闭多选广东理综,如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着个带电荷量为的小球。电荷量分别为和的小球和。由绝缘细杆相连,静止在桌面上,与相距,和视为点电荷。下列说法正确的是与的距离大于和在同直线上在产生的电场中,处的电势相同及细杆组成的系统所受合外力为零答案解析解析关闭若和不在同直线上,则或受的合力不可能为零,就不会静止,选项正确设和间距为,杆产生的拉力大小为,对有𝑘𝑄𝑞𝑙𝑘𝑞𝑥,对有𝑘𝑄𝑞𝑥,联立解得,选项错误及杆组成的系统处于静止状态,系统所受合力为零,选项正确。答案解析关闭第二节电势差电势电势能考点要求高考题型五年考题统计命题规律电势能电势Ⅰ选择题全国理综Ⅰ全国理综Ⅱ,高考对本节内容的考查主要是以选择题的形式考查电势差电势电势能的理解和计算,有时也通过计算题考查涉及能量的力电综合问题电势差Ⅱ近五年课标高考全国卷无直接考查匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ计算题全国理综Ⅰ,知识梳理双基自测二三静电力做功与电势能的关系静电力做功特点静电力做功与无关,只与电荷量和电荷移动过程始末位置间电势差有关。计算方法,只适用于匀强电场,其中为带电体在沿的位移。,适用于。电势能定义电荷在电场中具有的,称为电势能。说明电势能具有相对性,通常取无穷远或大地为电势能零点。路径电场方向上任何电场势能知识梳理双基自测二三静电力做功与电势能的关系静电力做的功等于电荷,即。通过可知静电力对电荷做多少正功,电荷电势能就减少多少静电力对电荷做多少负功,电荷电势能就增加多少。电势能的大小由可知,若令,则,即个电荷在电场中点具有的电势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功。电势能的减少量知识梳理双基自测二三二电势电势差电势定义试探电荷在电场中点具有的与它的电荷量的比值,叫作电场中这点的电势。定义式𝐸𝑞。说明电势是标量,但有正负之分,其正负表示点电势比零电势点的电势高还是低。电势具有相对性,同点的电势因选取零电势点的不同而。电势能不同知识梳理双基自测二三电势差定义电场中两点间电势的叫电势差,也叫电压。定义式,也可以表示成。说明若,表示点电势点电势若,表示点电势低于点电势若,表示点电势等于点电势。注意电势差的角标顺序,有。电势差与电场力做功的关系或𝑊𝐴𝐵𝑞。电势差由电场本身决定,与零电势点的选取无关。电势差和电场强度的关系在匀强电场中满足,其中为电场中两点间的距离。在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势,即电场强度方向是最快的方向。差值高于沿电场方向电场电势降低知识梳理双基自测二三三等势面定义电场中的各点组成的面。等势面特点等势面定与电场线垂直。在同等势面上移动电荷时电场力。电场线方向总是从的等势面指向的等势面。等差等势面越密的地方电场强度,反之。电势不同的等势面在空间。处于静电平衡状态的导体是个,表面是个等势面。电势相等不做功电势高电势低越大越小不相交等势体知识梳理双基自测二三几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面虚线图样说明匀强电场垂直于电场线的系列平面顺着电场线电势降低逆着电场线电势升高点电荷的电场以点电荷为球心的簇球面距离正电荷越近电势越高距离负电荷越近电势越低等量异种点电荷的电场若取无穷远处电势为零,则连线的中垂面上各点的电势均等于零距离正电荷越近电势越高距离负电荷越近电势越低知识梳理双基自测二三等量同种正点电荷的电场两正点电荷连线中点电势最低,在连线中垂线上,中点电势最高两负点电荷连线中点电势最高,在连线中垂线上,中点电势最低形状不规则的带电导体附近的电场带电体表面曲率越大的地方等差等势面越密距离带电体越远,等势面越接近个规则球面请判断下列表述是否正确,对不正确的表述,请说明原因。电场线越密的地方电场强度越大,而等差等势面越密的地方电场强度越小。负电荷在电势越高的地方具有的电势能定越低。取无穷远处电势为零,则正电荷周围各点电势都是正值,负电