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第2节 电场能的性质
【基础梳理】
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提示:路径 初末位置 匀强 任何 零势能
EpA-EpB 零电势 电势相等 φA-φB
E
【自我诊断】
判一判
(1)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关.( )
(2)电势差是一个矢量,有正值和负值之分.( )
(3)电场中电场强度为零的地方电势一定为零.( )
(4)沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小.( )
(5)电场力与速度方向夹角小于90°时,电场力做正功.( )
(6)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功.( )
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
做一做
关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
提示:选B.电场中等势面上各点电势相等,故电势不同的等势面不可能相交,A项错误;电场线与等势面处处垂直,B项正确;电场强度与等势面的疏密程度有关,C项错误;电势较高点与电势较低点的电势差大于0,由W=qU知,负电荷受到的电场力做负功,D项错误.
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电势高低及电势能大小的判断
【题组过关】
1.(2016·10月浙江选考)如图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点.下列判断正确的是( )
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A.M、N、P三点中N点的场强最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高
C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点
解析:选A.电场线的疏密反映了场的强弱,所以N点场强最大,选项A正确.顺着电场线的方向,电势降低,M点的电势最高,选项B错误.根据Ep=qφ,φM>φP>φN可知,负电荷在M点电势能小于在N点的电势能,选项C错误.在M点静止释放,正电荷在电场力的作用下运动,但是运动轨迹并不是电场线,选项D错误.
2.(多选)(2020·温州高三月考)如图所示,三条平行等距的直虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,对于这条轨迹上的a、b、c三点来说,下列选项说法正确的是( )
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A.粒子必先过a,再到b,然后到c
B.粒子在三点所受的合力关系为Fa=Fb=Fc
C.粒子在三点的动能大小关系为Ekb>Eka>Ekc
D.粒子在三点的电势能大小关系为Epb>Epa>Epc