20xx沪科版高中物理选修3-123研究电场的能的性质二

20xx沪科版高中物理选修3-123研究电场的能的性质二内容摘要：

势一定降低， B 错误，负电荷放在电势较低的地方电势能较大， C 正确，负电荷受电场力的方向和电场线方向相反， D 错误． 【答案】 C 等势面的理解和应用 【问题导思】 1 ．等势面和电场线有哪些区别和联系。 2 ．怎样用等势面描述电场的强弱和方向。 等势面和电场线的区别与联系如下表 等势面 电场线 物理意义 一系列电势相等的点构成的面，可以是封闭的，也可以是不封闭的 反映电场的分布情况，是一簇带箭头的不闭合的有向曲线 应用 (1)判定电场中各点电势的高低及差值 (2)判断静电力做功的情况 (3)可画出电场线 (1)判定电场中各点的场强方向 (2)由电场线疏密判定场强大小 (3)可画出等势面 联系 (1)电场线总是与等势面垂直 (2)在同一电场中，等差等势面的疏密也可反映电场的强弱 1 ． 利用等势面和电场线垂直以及沿电场线电势降低的特点可判断电场线的方向． 2 ．利用等势面的密集程度也可以比较场强大小，密大疏小． 3 ．在等势面上移动电荷时，或者带电粒子从一个等势面运动又返回到这个等势面上时，电场力均不做功． ( 2020 福建高考 ) 如图 2 － 3 － 4 ，在点电荷 Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷 q q2分别置于 A 、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将 qq2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 ( ) A ． A 点电势大于 B 点电势 B ． A 、 B 两点的电场强度相等 C ． q1的电荷量小于 q2的电荷量 D ． q1在 A 点的电势能小于 q2在 B 点的电势能 图 2 － 3 － 4 【审题指导】 ( 1 ) 试探电荷带正电，将试探电荷 q 1 、 q 2移动到无穷远处外力克服电场力做功，说明 Q 为负电荷． ( 2) 根据等势面的分布可以确定电势高低，电场强度大小 ，电场力做功及电势能大小等． 【解析】 因将正试探电荷移动到无穷远处时需克服电场力做功，故场源电荷 Q 带负电，结合负点电荷的电场线、等势面特点分析可知 EA＞ EB、 φA＜ φB，故 A 、 B 皆错误．由功能关系知 q1在 A 点的电势能与 q2在 B 点的电势能相等，故 D 错误．再由 q1φA＝ q2φB及 φA＜ φB＜ 0 可知 q1＜ q2，故 C正确． 【答案】 C 等势面的应用 1 ．由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差 值． 2 ．由等势面可以判断静电力对移动电荷做功的情况． 3 ．已知等势面的形状分布，可以绘制电场线． 4 ．由等差等势面的疏密，可以比较不同点场强的大小． 2 ． 位于 A 、 B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图 2 － 3 － 5 中实线表示等势线，则 ( ) 图 2 － 3 － 5 A ． a 点和 b 点的电场强度相同 B ．正电荷从 c 点移到 d 点，电 场力做正功 C ．负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功 D ．正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点，电势能先减小后增大 【解析】 a 、 b 两点场强方向不同， A 错． c 点电势低于 d 点，正电荷从 c 点移到 d 点，即正电荷向高电势处移动、电场力做负功， B 错． a 点电势低于 c 点，从 a 到 c ，把负电荷移向高电势，电场力做正功， C 对．从 e 到 f ，电势先变低后变高，故沿此方向移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小。