第2講電場(chǎng)能的性質(zhì)地球周圍重力場(chǎng)電場(chǎng)1.存在：3.力的性質(zhì)：2.方向：E方向電荷周圍矢量g方向

物質(zhì)說明重力場(chǎng)電場(chǎng)5.定性描述：4.能的性質(zhì)：等高面標(biāo)量、相對(duì)標(biāo)量、絕對(duì)等勢(shì)面、電場(chǎng)線

說明典型記住2.等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中______相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面。(2)四個(gè)特點(diǎn)①在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力________。②電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直，并且從電勢(shì)____的等勢(shì)面指向電勢(shì)____的等勢(shì)面。③等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度______，反之______。④任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交。電勢(shì)不做功高低越大越小3.等量同種和異種點(diǎn)電荷的電勢(shì)比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布圖連線中點(diǎn)O處連線上的(左到右)連線中垂線由O點(diǎn)向外O點(diǎn)對(duì)稱A與A′，B與B′重力場(chǎng)電場(chǎng)6.力：

7.勢(shì)能：

標(biāo)量、相對(duì)、系統(tǒng)8.功：

與路徑無關(guān)說明矢量重力場(chǎng)電場(chǎng)1.關(guān)系：

沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快CEBA實(shí)線：電場(chǎng)線虛線：等勢(shì)線DU＝Ed電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。場(chǎng)強(qiáng)越大，電勢(shì)降落越快推論1：勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿任一方向上電勢(shì)隨距離均勻變化。AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)均滿足φC＝(φA＋φB)/2推論2：勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行且相等的線段電勢(shì)差相等。AB∥CD，且AB＝CD，則UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)(1)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。旱炔畹葎?shì)面越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。(2)判斷電勢(shì)差的大?。壕嚯x相等的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，E越大，U越大；E越小，U越小。4.解題思路重力場(chǎng)電場(chǎng)2.關(guān)系：

只有重力做功，動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化總和不變只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能轉(zhuǎn)化總和不變定義式?jīng)Q定式

1．求靜電力做功方法(1)W＝qElcosα

勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)WAB＝qUAB

任何電場(chǎng)(3)WAB＝EpA－EpB任何電場(chǎng)(4)W靜電力＋W其他力＝ΔEk任何電場(chǎng)

4．求場(chǎng)強(qiáng)方法

3．判斷電勢(shì)能大小方法(1)做功判斷法―→靜電力做正功，電勢(shì)能減??；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。(2)電荷電勢(shì)法―→正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大。(3)能量守恒法―→在電場(chǎng)中，若只有靜電力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，反之，電勢(shì)能增加。(4)公式法―→由Ep＝qφ，將q、φ的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式進(jìn)行判斷。2．結(jié)論：(1)正電荷從高電勢(shì)到低電勢(shì)做正功，電勢(shì)能減小(2)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大(3)正電荷電勢(shì)為正電勢(shì)能為正(4)越靠近正電荷電勢(shì)越高(5)正電荷周圍電勢(shì)都為正D【自測(cè)】等量異號(hào)點(diǎn)電荷固定在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)分布如圖1所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線。將同一負(fù)電荷先后置于a、b兩點(diǎn)，電勢(shì)能分別為Epa和Epb，電荷所受電場(chǎng)力大小分別為Fa和Fb，則(

)A.Epa>Epb，F(xiàn)a>Fb

B.Epa>Epb，F(xiàn)a<FbC.Epa<Epb，F(xiàn)a>Fb

D.Epa<Epb，F(xiàn)a<Fb++++++++++ABC靜電感應(yīng)：當(dāng)把一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體放在電場(chǎng)中時(shí)，導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出等量的正、負(fù)電荷，“近端”出現(xiàn)與場(chǎng)源電荷異種的感應(yīng)電荷，“遠(yuǎn)端”出現(xiàn)與場(chǎng)源電荷同種的感應(yīng)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。2.靜電平衡(1)定義：導(dǎo)體放入電場(chǎng)中時(shí)，附加電場(chǎng)與原電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)在導(dǎo)體內(nèi)部大小相等且方向相反，使得疊加場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)，自由電荷不再發(fā)生__________，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)①導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度__________；②導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面；③導(dǎo)體表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面______；④導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上；⑤在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有凈電荷。定向移動(dòng)處處為零垂直靜電吸附靜電除塵靜電噴漆靜電復(fù)印BD【真題示例1】

真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí)，僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖2所示。以下說法正確的是(

)A.a點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B.b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能D【真題示例2】如圖3是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等勢(shì)面。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)。不計(jì)液滴重力。下列說法正確的是(

)A.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小C.液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小D.液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大AC【針對(duì)訓(xùn)練1】(多選)一帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)過電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)，其中a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ea，方向與ab連線成30°角；b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Eb，方向與ab連線成60°角，粒子只受電場(chǎng)力的作用。下列說法中正確的是(

)A.點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電B.a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度AB【針對(duì)訓(xùn)練2】(多選)圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab和cd為該圓直徑。將電荷量為q(q>0)的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2W(W＞0)；若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W。下列說法正確的是(

)A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab平行B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0.5WC.a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)D.若只受電場(chǎng)力，從d點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)題型自我感悟根據(jù)以上題目的分析，請(qǐng)你總結(jié)并回答以下問題？1.電場(chǎng)線和等勢(shì)線是我們分析電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)工具，如何利用電場(chǎng)線分析電場(chǎng)的性質(zhì)呢？

2.電場(chǎng)能的分析有兩種分析思路，一種是根據(jù)電勢(shì)能的定義，二是根據(jù)功能關(guān)系來判斷，請(qǐng)你具體敘述。

AB【例3】

(多選)abcd為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一直角梯形，其平面與場(chǎng)強(qiáng)方向平行。已知ab＝ad＝2cm，∠adc＝60°，a、b、d三點(diǎn)的電勢(shì)分別為0V、4V、4V，則(

)A.c點(diǎn)的電勢(shì)為10VB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為400V/mC.若將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功4eVD.電子和質(zhì)子分別放在d點(diǎn)時(shí)，具有相同的電勢(shì)能BD命題點(diǎn)三電場(chǎng)線、等勢(shì)面及運(yùn)動(dòng)軌跡問題1.判斷速度方向：2.判斷電場(chǎng)力(或電場(chǎng)強(qiáng)度)的方向：3.判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)及電勢(shì)能的增減：4．帶電粒子沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)的條件(1)電場(chǎng)線為直線(2)帶電粒子的初速度為零或初速度沿電場(chǎng)線所在直線(3)帶電粒子只受電場(chǎng)力或合力沿電場(chǎng)線

【真題示例4】(多選)(2021·全國(guó)甲卷，19)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖9所示，圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，則(

)A.一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eVC.b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面，方向向右D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大BDA【真題示例5】(2021·全國(guó)乙卷，15)在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為FM和FN，相應(yīng)的電勢(shì)能分別為EpM和EpN，則(

)A.FM<FN，EpM>EpNB.FM>FN，EpM>EpNC.FM<FN，EpM<EpND.FM>FN，EpM<EpNA【針對(duì)訓(xùn)練4】產(chǎn)生閃電的積雨云底層帶負(fù)電，為避免閃電造成的損害，高大的建筑物會(huì)裝有避雷針。圖11中虛線為避雷針周圍的等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，則(

)A.φa＜φbB.Ea＞EbC.避雷針的頂端帶負(fù)電D.一帶負(fù)電的雨滴從a下落