2021高考物理二轮复习第一篇专题六：电场能的性质学案5页

电场能的性质
　(2020·山东等级考)(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负
电的试探电荷置于二者连线上的 O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过 O点作两
正电荷连线的垂线,以 O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于 a、c和 b、d,如图所示。以下说
法正确的是 (　　)
A.a点电势低于 O点
B.b点电势低于 c点
C.该试探电荷在 a点的电势能大于在 b点的电势能
D.该试探电荷在 c点的电势能小于在 d点的电势能
(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点:
陷阱 1:认为 O点受力平衡,应用受力分析方法解决问题。
根据电场力做功的方式求解电势的高低和电势能大小的方法对于受力清晰,易于分析的题目
比较快捷,但是在不计算大小仅仅判断的时候首先选择电场线进行分析。
陷阱 2:认为不等量正电荷电场线复杂,不敢借助电场线解题。
我们学习过等量同种电荷的电场线分布,对于不等量的同种电荷,类比画出电场线,可以快速
解决电势判断的问题。

1.匀强电场中的两个重要结论
结论 1　匀强电场中的任意一条线段 AB的中点 C的电势φC= 。
结论 2　匀强电场中若两线段 AB∥CD,且 AB=CD,则 UAB=UCD。
2.常见三类电场图象
图象信息 隐含条件
φ-x图象 各点电势的大小、斜率 电场强度的方向、大小
E-x图象 电场强度的变化情况 所围图形“面积”表示电势差
Ep-x图象 电势能随位移变化 电场力做功的正、负;图象 Ep-x的斜率为电场力
利用等势线和电场线巧妙处理能量问题
　(1)根据等势面与电场线垂直,画出电场线,进而分析能量做功运动等问题。
(2)根据运动轨迹的弯曲方向,判断电场力方向,从而分析电场方向或电荷的正负,确定电势能、
电势的变化。
电场中轨迹类问题的思维模板
1.(一般电场)某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.a点的电势高于 b点的电势
B.若将一正试探电荷由 a点移到 b点,电场力做负功
C.c点的电场强度与 d点的电场强度大小无法判断
D.若将一正试探电荷从 d点由静止释放,电荷将沿着电场线由 d运动到 c
2.(匀强电场)如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点。
电场线与梯形所在的平面平行。ab平行于 cd,且 ab边长为 cd边长的一半。已知 a点的电势
是 3 V,b点的电势是 5 V,c点的电势是 7 V。由此可知,d点的电势为 (　　)
A.1 V　　　B.2 V　　　C.3 V　　D.4 V
3.(Ep-x 图象)(多选)在 x轴上 O、P两点分别放置电荷量为 q1、q2的点电荷,一带正电的试探
电荷在两电荷连线上的电势能 Ep随 x变化关系如图所示,其中 A、B两点电势能为零,BD段中
C点电势能最大,则下列说法正确的是 (　　)
A.q1和 q2带异种电荷
B.C点的电势大于零
C.B点电场强度方向沿 x轴正方向
D.将一负点电荷从 B点移到 D点,电场力先做负功后做正功
4.(运动轨迹)(多选)如图所示,虚线 A、B、C表示某固定点电荷电场中的三个等势面,相邻两
等势面间的距离相等,实直线表示电场中的三条没标明方向的电场线,a、b是一带正电粒子只
在电场力作用下运动轨迹上的两点。则 (　　)
A.粒子过 a点的加速度大于粒子过 b点的加速度
B.AB间的电势差小于 BC间的电势差

C.场源电荷是负电荷
D.带正电荷的粒子在 b点的电势能大于在 a点的电势能
考向 2　电场能的性质
///研透真题·破题有方///
　B、D　由题意可知 O点合场强为零,根据同种电荷之间电场线的分布可知 aO之间电场线由
a到 O,故 a点电势高于 O点电势,A错误;根据同种电荷间电场线的分布情况可知 b点电势低
于 c点电势,B正确;根据电场线分布可知负电荷从 a到 b电场力做负功,电势能增加,即该试
探电荷在 a点的电势能小于在 b点的电势能,C错误;同理根据电场线分布可知负电荷从 c点
到 d点电场力做负功,电势能增加,即该试探电荷在 c点的电势能小于在 d点的电势能,D正确。
故选 B、D。
///多维猜押·制霸考场///
1.B　由沿电场线的方向电势降低和电场线与等势面垂直的特点,可知 a点的电势低于 b点的
电势,故 A错误;由电势能的公式 Ep=qφ,可得出 a点的电势能低于 b点的电势能,由电场力做
功与电势能变化的关系,...