考點強化：電場線、電勢、等勢面、電勢能的理解與應用綜述

考點強化：電場線、電勢、等勢面、電勢能的理解與應用1.考點精講2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓練5.真題演練第六章靜電場一、考點精講1.考點精講規(guī)律概述1．電場線與電場強度的關系：電場線越密的地方表示電場強度越大，電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度方向。2．電場線與等勢面的關系：電場線與等勢面垂直，并從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。3．電場強度大小與電勢無直接關系：零電勢可人為選取，電場強度的大小由電場本身決定，故電場強度大的地方，電勢不一定高。4．電勢能與電勢的關系：正電荷在電勢高的地方電勢能大；負電荷在電勢低的地方電勢能大。概念辨析電場等勢面(實線)圖樣重要描述勻強電場點電荷的電場等量異種點電荷的電場等量同種正點電荷的電場5.幾種常見的典型電場的等勢面比較

垂直于電場線的一簇平面以點電荷為球心的一簇球面連線的中垂面上的電勢為零連線上，中點電勢最低，而在中垂線上，中點電勢最高二、典例剖析2.典例剖析【例1】(2015·新課標全國卷Ⅰ,15)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點,四點處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ。一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中,電場力所做的負功相等。則(

)A．直線a位于某一等勢面內(nèi)，φM＞φQB．直線c位于某一等勢面內(nèi)，φM＞φNC．若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D．若電子由P點運動到Q點，電場力做負功此條件說明了N點與P點的電勢什么關系?電場方向是怎樣的？解析

電子帶負電荷，電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0，所以有UMN＝UMP＞0，即φM＞φN＝φP，勻強電場中等勢線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢線，有φM＝φQ，故A錯誤，B正確；電子由M點到Q點過程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，電子由P點到Q點過程中，WPQ＝q(φP－φQ)＞0，故C、D錯誤。答案

B解析顯隱【備選】(2012·福建理綜，15)如圖示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線．取無窮遠處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是(

).A.A點電勢大于B點電勢B.A、B兩點的電場強度相等C.q1的電荷量小于q2的電荷量D.q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能

轉(zhuǎn)解析審題視角1.因外力克服電場力對兩正電荷做功，說明Q的電性，由此可判定A項正誤.2.由點電荷場強公式可判定B項正誤.3.用電場力做功與電勢、電勢能關系判定C、D項.F外F電F’外F’電轉(zhuǎn)原題三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法方法提煉【變式訓練1】

(多選)如圖示,①、②、③是兩個等量異種點電荷形成電場中的、位于同一平面內(nèi)的三條等勢線,其中③為直線,①與②、②與③的電勢差相等。一個重力不計、帶負電的粒子進入電場,運動軌跡如圖中實線所示,與①、②、③分別交于a、b、c三點。下列判斷正確的是(

)A．粒子在c點時的加速度為零B．a(chǎn)點的電勢比b點的電勢高C．粒子從a到b再到c，電勢能不斷增加D．若粒子從a到b電場力做功大小為W1，從b到c電場力做功大小為W2，則W1>W2審題視角1.曲線運動的物體，加速度為零嗎？2.此電場的電場線分布情況如何？分析電荷運動軌跡與電場、電場力方向關系，即可判定場強方向及電勢的高低.F本題詳細解析見教輔！四、跟蹤訓練4.跟蹤訓練注意:過a、b兩點的電場線附近的其它電場線的分布情況是怎樣的？電荷在電場中由a運動到b的過程中受力情況如何？【跟蹤訓練】

如圖所示的直線是真空中某電場的一條電場線，A、B是這條直線上的兩點．一帶負電的粒子以速度vA經(jīng)過A點向B點運動，一段時間后，粒子以速度vB經(jīng)過B點，且vB與vA方向相反，不計粒子重力，下列說法正確的是(

)．A．A點的場強小于B點的場強B．A點的電勢高于B點的電勢C．粒子在A點的速度小于在B點的速度D．粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能

解析

如果電場為勻強電場并且場強方向向右，也可出現(xiàn)題干所述情況，A錯誤；帶負電的粒子先向右減速后向左加速，其受力向左，電場線方向向右，故A點的電勢高于B點的電勢，B正確；帶負電的粒子受到向左的力，由A到B電場力做負功，動能減小，速度減小，粒子在A點的速度大于在B點的速度，粒子在A點的電勢能小于在B點的電勢能，C、D錯誤．答案B解析顯隱【跟蹤訓練】某電場的電場線分布如圖所示，以下說法正確的是(

)A.c點場強大于b點場強B.a點電勢低于b點電勢C.若將一試探電荷＋q由a點釋放，它將沿電場線運動到b點D.若在d點再固定一點電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電勢能減小解析：電場線密集的地方場強大，則Ec<Eb，選項A錯誤；沿電場線方向電勢降低，選項B錯誤；從a到b的電場線是曲線，試探電荷受力的方向不斷改變，不可能沿電場線從a點運動到b點，選項C錯誤；試探電荷＋q從a移至b的過程中，電場力做正功，電勢能減少，選項D正確．答案：D解析顯隱【跟蹤訓練】如圖,在空間直角坐標系Oxyz中,有一四面體CAOB,C、A、O、B為四面體的四個頂點,它們的坐標分別為：O(0，0，0)、A(L，0，0)、B(0，L，0)、C(0，0，L)，D(2L，0，0)是x軸上一點,在坐標原點O處固定著電荷量為＋Q的點電荷,下列說法正確的是(

)A．A、B、C三點的電場強度相同B．電勢差UOA＝UADC．將一電子由C點分別移動到A、B兩點，電場力做功相同D．電子在A點的電勢能大于在D點的電勢能解析

A、B、C三點的電場強度大小相同，方向不同，A錯；電勢差UOA＞UAD，B錯；電子在A點的電勢能小于在D點的電勢能，D錯。答案C解析顯隱五、真題演練5.真題演練【真題】(2013·上海單科)兩異種點電荷電場中的部分等勢面如圖所示，已知A點電勢高于B點電勢．若位于a、b處點電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則(

)A.a處為正電荷，qa<qbB.a處為正電荷，qa>