靜電場中的能量（考點清單）（原卷版）-2024-2025學年人教版高二物理上學期期中復習

專題02靜電場中的能量

考點清單

精單01庵號解小庵谷

知識點1靜電力做功的特點

1.特點：在靜電場中移動電荷時，電場力所做的功與電荷的和有關，與電荷經(jīng)過的

路徑.（起始位置，終止位置，無關）

2.在勻強電場中電場力做功W=qE?Leos。，其中。為電場力與位移間的夾角.

知識點2電勢能

1.概念：電荷在_________中具有的勢能.用Ep表示.（電場）

2.靜電力做功與電勢能變化的關系.eqWVc\{\rc\（\a\vs4\H\col（電場力做正功，電勢能減少；，電場力做負

功，電勢能增加.））

3.電勢能的大?。弘姾稍谀滁c的電勢能，等于靜電力把它從該點移到時所做的功.（零勢

能位置）

4.零勢能點：電場中規(guī)定的電勢能的位置，通常把離場源電荷或的電勢

能規(guī)定為零.（為零，無窮遠處，大地處）

知識點3電勢

1.定義：電荷在電場中某一點的與它的的比值.（電勢能，電荷量）

E

2.定乂式：0.（—―）

q

3.單位：國際單位制中，電勢的單位是,符號是V,1V=1J/C.伏特

4.特點.

（1）相對性：電場中各點電勢的高低，與所選取的零電勢的位置有關，一般情況下取或地球表

面為零電勢位置.（無窮遠）

（2）標矢性：電勢是標量，只有大小，沒有方向，但有.（正負）

5.與電場線關系：沿電場線方向電勢.（逐漸降低）

能單02電勢差

知識點4等勢面

(1)定義：電場中的各點構成的面。(電勢相同)

(2)四個特點

①在同一等勢面上移動電荷時電場力。(不做功)

②電場線一定與等勢面，并且從電勢的等勢面指向電勢的等勢面。(垂直，高，

低)

③等差等勢面越密的地方電場強度越,反之越o(大，小)

④任意兩個等勢面都不相交。

知識點5電勢差

(1)定義：在電場中，兩點之間電勢的差值。

(2)定義式：〈UAB=(PA—(PB)

(3)靜電力做功與電勢差的關系

①電荷q在電場中從4點移動到B點時，靜電力做的功心B等于電荷在A、8兩點的電勢能之差。WAB

WAB

=EpA-EpB=q?A-<PB)=QUAB>UAB~____________。(~~~)

q

②電勢差UAB由決定，與移動的電荷q及電場力做的功WAB，與零電勢點

的選取。(電場本身的性質(zhì)，無關，無關)

4.電勢差與電勢的關系：UAB=，UAB=-UBAO(0A—9B)

5.勻強電場中電勢差與電場強度的關系

①電勢差與電場強度的關系式：UAB=，其中d為電場中兩點間沿電場方向的距離。(Ed)

②電場強度的方向和大小與電勢差的關系：電場中，電場強度方向指向最快的方向；在

勻強電場中，電場強度在數(shù)值上等于沿方向每單位距離上降低的電勢。(電勢降低，電

場強度)

情:03電客一■電一

1.電容器

(1)組成：由兩個彼此又相距很近的導體組成。(絕緣)

(2)帶電荷量：一個極板所帶電荷量的-(絕對值)

(3)電容器的充、放電

①充電：電容器充電的過程中，兩極板的電荷量增加，極板間的電場強度增大，電源的能量不斷儲存在

電容器中。

②放電：放電過程中，電容器把儲存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

2.電容

(1)定義：電容器所帶的與電容器兩極板之間的之比。(電荷量。電勢差力

⑵定義式：。(。=力)

(3)單位：法拉(F)、微法(PF)、皮法(pF)。1F=uF=pF。(106,1012)

(4)意義：表示電容器本領的物理量。(容納電荷)

(5)決定因素：由電容器本身物理條件(大小、形狀、極板相對位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電

及電壓o(無關)

3.平行板電容器的電容

(1)決定因素：正對面積s,電介質(zhì)?兩板間的距離比

(2)決定式:

府率04節(jié)電棒3博電場中的運劭

1.加速

(1)在勻強電場中，甲=qEd=一%

⑵在非勻強電場中，片邊=5T版。

2.偏轉(zhuǎn)

⑴運動情況：如果帶電粒子以初速度的垂直場強方向進入勻強電場中，則帶電粒子在電場中做

運動，如圖1所示。(類平拋)

u

圖1

(2)處理方法：將粒子的運動分解為沿初速度方向的運動和沿電場力方向的運

動。根據(jù)運動的合成與分解的知識解決有關問題。(勻速直線，勻加速直線)

1

(3)基本關系式：運動時間-/加速度a=￡=?=2偏轉(zhuǎn)量產(chǎn)-

2-偏轉(zhuǎn)角。的正

VyatqUfQU1

切值,tan9=-=-=

VbVb--------------------2mdvomdvo

即時練習

1.（2023年江門名校段考）如圖所示是電子槍部分的原理圖，陰極發(fā)射的電子在強電場的作用下從陰

極飛向陽極，虛線是其中一個電子的運動路線，實線是電場線，A、3、C是電場中的三個點，下列說法

正確的是（）

高壓直流電源

A.C點的電勢比A點低

B.A點的電場強度比B點的電場強度大

C.電子從A運動到8的過程中電勢能增大

D.從A到8電子的加速度不斷增大

2.（多選）一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到8點時，電場力做了5X10-6j的功，那

么（）

A.電荷在B處時將具有5XIO"j的電勢能

B.電荷在8處將具有5X10-6j的動能

C.電荷的電勢能減少了5X10-6J

D.電荷的動能增加了5X10-6j

3.某區(qū)域的電場線分布如圖所示，電場中有A、8兩點.A、8兩點的電場強度大小分別為邑、EB，

電勢分別為夕A、9B.下列判斷正確的是（）

AB

——

A.EA<EBB.EA=EB

C.（pA<fpBD.（PA=（PB

4.一帶電粒子從某點電荷電場中的A點運動到B點,徑跡如圖中虛線所示，不計粒子所受重力,

則下列說法正確的是（）

----

--------

哨-

A.該電場是某正點電荷電場

B.粒子的速度逐漸增大

C.粒子的加速度逐漸增大

D.粒子的電勢能逐漸增大

5.如圖所示，三條等勢線上有“、b、c、1四點，若將一正電荷由。經(jīng)。移到d,靜電力做正功Wi，

若由c經(jīng)6移到力靜電力做正功W2,貝)

II.

(7???

Ia?1

蜻」

A.Wl>%,(p\>(p2B.W[<W2f(p\<(p2

C.W[=W2f(P\<(P2D.W1—W2，(P0(P2

6.(2023年潮州名校段考)某電場區(qū)域的電場線分布如圖，在電場中有A、B、C、D四個點，下面

說法正確的是()

A.EA>EBB.EC>ED

C.(PA<(PBD.(PC<(PD

7.(2023年佛山名校段考)如圖，醫(yī)用口罩由多層織物材料構成，其中有一層熔噴布經(jīng)過特殊工藝處

理后成為駐極體材料，這層材料表面長期帶有正電荷，能有效吸附細小的粉塵，而這些粉塵通常是細菌

和病毒傳播的載體.則其中即將被吸附的帶電粉塵一定是()

A.帶正電

B.沿電場線加速靠近熔噴布

C.在靠近熔噴布的過程中電場力做正功

D.在靠近熔噴布的過程中電勢能增加

8.如圖所示，實線表示電場線，虛線表示等勢線，。、b兩點的電勢分別為以=—50V、伙=—20V,

則°、6連線的中點c的電勢滿足()

?

?

/

[C/

囪?飛

\'、

X、、

A.9c=—35VB.9c>-35V

C.35VD.以上答案都不對

9.如圖所示，勻強電場的電場強度E=60V/m,A、8兩點相距10cm,A、8連線與電場線的夾角

為60。，則UBA的值為（）

A.-3V

C.-6V

10.某電容器的電容是30額定電壓為200V,擊穿電壓為400V,對于該電容器，下列說法

中正確的是（）

A.為使該電容器兩極板間的電壓增加IV,所需要增加的電荷量是3X10-5C

B.當電容器帶1C的電荷量時，兩極板間的電壓為3X10-5V

C.該電容器能容納的電荷量最多為6X10-3C

D.該電容器兩極板間能承受的最大電壓為200V

11.在“觀察電容器充、放電現(xiàn)象”的實驗中，將直流電源、電阻、電容器、電流計、電壓表以

及單刀雙擲開關組裝成如圖實驗電路，貝1］（）

A.將開關接1,電容器處于充電狀態(tài)，上極板帶正電

B.將開關接1,電容器處于放電狀態(tài)，上極板帶正電

C.將開關接2,電容器處于充電狀態(tài)，下極板帶正電

D.將開關接2,電容器處于放電狀態(tài)，下極板帶正電

12.如圖所示，a、b兩個帶正電的粒子以相同的速度先后垂直于電場線從同一點進入平行板間的

勻強電場，a粒子打在B板的"點，b粒子打在B板的，點，若不計重力，貝1（）

.4+

Bn'h'

A.。的電荷量一定大于b的電荷量

B.b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量

C.。的比荷一定大于b的比荷

D.6的比荷一定大于a的比荷

13.（2023年福州一中期中）圖甲中的粒子直線加速器在科學研究中發(fā)揮著巨大的作用，簡化如圖乙

所示：沿軸線分布。（為薄金屬環(huán)）及4B、C、D、E五個金屬圓筒（又稱漂移管），相鄰漂移管分別接

在高壓電源MN的兩端，。接M端.質(zhì)子飄入(初速度為0)金屬環(huán)O的圓心沿軸線進入加速器，質(zhì)子

在金屬圓筒內(nèi)做勻速運動且時間均為T,在金屬圓筒之間的狹縫被電場加速,加速時電壓U大小相同.質(zhì)

子電量為e,質(zhì)量為物不計質(zhì)子經(jīng)過狹縫的時間，貝1()

漂移管

B.圓筒E的長度為寸誓

C.所接電源是直流恒壓電源

D.金屬圓筒A的長度與金屬圓筒8的長度之比為1：2

14.如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、8分別接在電壓為60V的恒定電源上，兩板間距為3

cm,電容器所帶電荷量為6X10-8。A極板接地.求：

⑴平行板電容器的電容；

(2)平行板電容器兩極板間的電場強度；

(3)圖中距8板2cm的。點的電勢.

15.一束電子流在經(jīng)。=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻

強電場，如圖所示.若兩極板間距離d=1.0cm,板長/=5.0cm,那么，要使電子能從平行板間飛出,

偏轉(zhuǎn)極板上最大能加多大電壓？

16.如圖所示，質(zhì)量為“、電荷量為q的粒子以速度。0垂直于電場方向從A點射入勻強電場，并

從電場另一側(cè)8點射出，且射出的速度方向與電場方向的夾角為30。，帶電粒子的重力不計，已知勻強

電場的寬度為L求:

(1)勻強電場的電場強度E；

(2)45兩點的電勢差“5.

L

實戰(zhàn)演練

1.（22-23高二上?河北滄州?期中）如圖甲，高大建筑物上通常都裝有避雷針，雷雨天氣時避雷針發(fā)生尖端

放電現(xiàn)象，中和空氣中的電荷，達到避免雷擊的目的。圖乙所示是某次避雷針放電時的電場線分布，電

場線關于直線ac對稱，且人"=4,。以下說法正確的是（）

B.接近建筑物的雷雨云帶負電

C.電子在c點的加速度大于在。點的加速度

D.將質(zhì)子從圖中1點由靜止釋放，質(zhì)子可能沿電場線運動

2.如圖所示，在等量異種點電荷形成的電場中有A、B、C三點，A點為兩點電荷連線的中點，B

點為連線上距A點距離為1的一點，C點為兩點電荷連線中垂線上距A點距離也為1的一點，則下面關

于三點電場強度E、電勢°的關系，正確的是（）

。一$廠-C

A.EA=EC>EB，（PA><PB

B.EB>EA>EC，（PA>（PB

C.EA<EB，EA<EC，（PA>（PB

D.因為電勢零點未規(guī)定，所以無法判斷電勢高低

3.（多選）如圖甲所示，AB是電場中的一條直線，電子以某一初速度從A點出發(fā)，僅在電場力作用

下沿運動到B點，其圖像如圖乙所示.關于A、8兩點的電場強度蜃、EB和電勢仙、州的關系,

下列判斷正確的是（）

Vi

ABff-------------\

甲乙

A.EA>EBB.EFEB

C.(PA>(PBD.(PA<(PB

4.(23-24高二上?四川成都?期中)如圖，在勻強電場中有一虛線圓，加和cd是圓的兩條直徑，其中"與

電場方向的夾角為60。，"=0.2m,cd與電場方向平行，a、6兩點的電勢差&〃=20V。則()

-------------------?

——E

//、、

------------------------------>

?，、60。；,

C卜------------J6Z

V八

Q、---'

-------------------?

A.電場強度的大小E=20V/mB.人點的電勢比d點的低5V

C.將電子從c點移到d點，電場力做正功D.電子在。點的電勢能大于在c點的電勢能

5.一電場的電場線分布如圖所示，電場中有A、B、C三點，且AB=3C,則下列關系中正確的是()

A.電場強度大小關系為EA=EC>EB

B.電勢%=%>%

C.將一帶正電粒子由A經(jīng)8移至C點過程中，電勢能先增大再減小

D.將一帶負電粒子由A經(jīng)8移至C點過程中，電場力先做負功再做正功

6.(23-24高二上?江西南昌?期中)如圖所示，虛線A、B、C、D是某勻強電場中的4個平行且等距的等勢

面，兩等勢面間的距離為1cm,其中等勢面B的電勢為0,一電子僅在靜電力的作用下運動，經(jīng)過A、D

等勢面時的動能分別為22eV和10eV,則下列說法正確的是

ABCD

A.等勢面C的電勢為4V

B.該勻強電場的電場強度為200V/m,方向水平向左

C.電子在等勢面。的電勢能為8eV

D.該電子一定能到達電勢為-16V的等勢面

7.（23-24高二上?四川眉山?期中）如圖，一條電場線上有a、b、c三點，b為ac的中點，。、c兩點的電勢

分別為4V和-8V。則（）

a卜c

A.由。點移動電荷到c點，電場力一定做負功

B.。點的場強可能大于c點的場強

C.負電荷。點的電勢能一定大于。點的電勢能

D.6點的電勢一定為-2V

8.（23-24高二上?安徽?階段練習）如圖所示，在直角VABC中，BC=4cm,NC=30,勻強電場的電場

線平行于VABC所在平面，且A、B、C點的電勢分別為5V、-IV、5V。下列說法正確的是（）

8口----------------7c

A.電場強度的方向沿A3方向

B.電場強度的大小為150V/m

C.一個電子從A點移動到C點，電場力做功為零

D.一個電子從B點移動到C點，電場力做功為-6eV

9.如圖所示，一平行板電容器與直流電源連接，一帶電油滴位于極板間的尸點且恰好處于平衡狀

態(tài).現(xiàn)將電容器的極板非常緩慢地錯開一些,使正對面積減小，其他條件不變.那么在錯開的過程中（）

A.電容器的電容C增大

B.電容器的電荷量。增加

C.油滴靜止不動，電流計中的電流從N流向M

D.油滴將向下加速運動，電流計中的電流從N流向M

10.如圖所示，豎直放置的平行板電容器與電源相連，在兩極板A、2之間用輕質(zhì)絕緣細線懸掛一

帶電小球，閉合開關S,小球靜止時，細線與豎直方向的夾角為仇則下列說法正確的是（）

A.小球帶正電

B.保持開關S閉合，僅將兩極板間的距離適當增大，6角將減小

C.斷開開關S,僅將兩極板間的距離適當增大，。角將減小

D.斷開開關S,僅將兩極板間的正對面積適當減小，。角將減小

10.（22-23高二上?上海松江?期中）電子從A、8兩平行極板正中央水平射入如圖所示的偏轉(zhuǎn)