内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:16:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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考点04 电势能和电势

知识精析

考点一 电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较

1．比较电势高低的方法

（1）沿电场线方向，电势越来越低。

（2）判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若UAB>0，则φA>φB，若UAB<0，则φA<φB。 （3）取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低。

2．电势能大小的比较方法 （1）做功判断法

电场力做正功，电荷（无论是正电荷还是负电荷）从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。

特别提醒 其他各种方法都是在此基础上推理出来的，最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上。

（2）场电荷判断法

①离场正电荷越近，正电荷的电势能越大；负电荷的电势能越小。 ②离场负电荷越近，正电荷的电势能越小；负电荷的电势能越大。 （3）电场线法

①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。 ②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小。 （4）公式法

由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大；Ep的负值越大，电势能越小。 经典示例

【例1】负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时，恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则

1

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A．粒子P带负电

B．a、c两点的电势高低关系是φa>φc C．粒子P由a到b电场力做正功电势能减少 D．a、b、c的电场强度大小之比是2∶1∶2 【答案】D

【解析】根据轨迹弯曲方向判断出粒子之间存在引力，它与固定在O点的电荷是异种电荷，故带正电荷，A错误；根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，则?a??c，关于 B错误；正电荷P从a到b，电势升高，电场力做负功，电势能就增加，故C错误；粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求

Earb22Q2?2?，即Ea:Eb:Ec?2:1:2出库仑力，由图可知，ra?rc?rb，场强公式：E?k2，可得

Ebra1r2故D正确。

考点二 几种常见的典型电场的等势面比较

电场 匀强电场 等势面（实线）图样 重要描述 垂直于电场线的一簇平面 ，

点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷的电场 连线的中垂线上的电势为零 连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点等量同种正点电荷的电场 电势最高 【例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，图中实线表示等势线，则

A．a点和b点的电场强度相同 B．c、d两点电势差大于0

2

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C．负电荷从a点移到c点，电场力做负功

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 【答案】D

【解析】等势线越密电场线越密，电场线越密表示电场越强，由图可知ab两处等势线疏密不同，故a点和

b点的电场强度不同，故A错误；由于是负电荷形成的电场，可知d点电势高于c点电势，则c、d两点电

势差小于0，选项B错误；由于场源是负电荷，负电荷从a点移到c点过程中受到场源的斥力，而远离场源运动，所以电场力做正功，故C错误；正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故D正确。 释疑解难

两个等量点电荷形成的电场的特点

种类 等势面电场线分布图 异种电荷 同种电荷 连线 特点 场强 方向：正→负 强弱：强→弱→强，中点最小 中点两侧方向相反 强→弱→强，中点E=0 若为正电荷，中点最低 若为负电荷，中点最高 电势 从正电荷→负电荷，由高→低 中垂线 场强 各点方向一致 中点最强两侧渐弱 两侧方向相反，中点两侧均有最大值，中点向两侧均为弱→强→弱 不是等势面 电势 相同点 拓展训练

电势为零的等势面 场强的大小、电势均以中点对称分布 1．某电场的电场线分布如下图所示，以下说法正确的是

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