1.4《电势能与电势》二学习目标1、知道等势面的概念。2、了解等势面的意义及与电场线的关系。3、能会出几种常见带电体的电场线和等势面。学习疑问学习建议【知识点回顾】1、静电力做功的特点:2、静电力做功与电势能变化的关系：3.如何比较电场中两点电势的高低4.电势能大小的判断方法【预学能掌握的内容】（查阅教材p-页完成下列问题）等势面1.定义：电场中相等的各点构成的面。2.等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力做功。(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟方向垂直。(3)电场线总是由电势的等势面指向电势的等势面，两个不同的等势面永不。(4)电势之差相等的等势面密的地方，电场强度，电势之差相等的等势面疏的地方，电场强度。3.几种典型电场的等势面(1)点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。如图甲所示。6(2)等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。如图乙所示。(3)等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。如图甲所示。(4)匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平行平面。如图乙所示。(5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面。如图所示。.等量同种、异种点电荷的电势分布特点位置电势电荷连线上连线的中垂线上 从中点沿中垂线向两侧 连线上和中垂线上关于中点对称点两等量正电荷中点处 与连线交点处 两等量负电荷中点处 与连线交点处 两等量异种电荷 从正电荷向负电荷 中垂线为【典题探究】例1.在点电荷Q的电场中，一个α粒子(6)通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是()A.Q可能为正电荷，也可能为负电荷B.运动中.粒子总是克服电场力做功C.α粒子经过两等势面的动能Eka＞EkbD.α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb例2.(多选)关于等势面、电场力做功和电场的关系，下列说法正确的是（）A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B、电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势面移动的C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面【课堂检测】1、关于电场中的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A、电场强度大的地方，电势一定高B、等势面上各点的电场强度大小一定相等C、等势面不一定跟电场线垂直D、沿着电场线的方向，电势越来越低2、(多选)如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是( )A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小3、(多选)一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆圆弧,表示电场的等势面,不计重力，以下判断正确的是（）A．粒子受到静电排斥力的作用；B．粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能；C．粒子在b点的速度大于在a点的速度；D．粒子在a点和c点的加速度大小一定相等。4、(多选)如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α6粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A．N点的电势高于M点的电势B．α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C．α粒子在M点的速率小于在N点的速率D．α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大5．(多选)如图6所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷．现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的是()A．两粒子带同种电荷B．两粒子带异种电荷C．到达M、N时两粒子速率仍相等D．到达M、N时两粒子速率不相等【层次一】1．(多选)下列关于等势面的说法正确的是( )A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强相等C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面2．关于等势面的说法，正确的是( )A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B．在同一个等势面上各点的场强大小相等C．两个不等电势的等势面可能相交D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小3．在静电场中，下列说法正确的是( )A．电场强度为零的点，电势一定为零B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C．电势降低的方向，一定是电场强度的方向D．匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面4．在某一电场中的A点，单位正电荷具有的电势能是5J，则该点电势为__________V；若在A点放入单位负电荷，则A点电势为__________V；若在A点不放入电荷，则A6点的电势为__________V.【层次二】5．如图虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．α粒子从a经过b运动到c的过程中( )A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大6．(多选)在图中，a、b带等量的异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射出，开始的一段轨迹如图中的实线，不考虑粒子的重力，则飞越该电场的整个过程中( )A．该粒子带负电B．该粒子的动能先增大后减小C．该粒子的电势能先减小后增大D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v07．如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中( )A．小球先做减速运动后做加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球做匀变速运动D．以上说法都不正确8．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小9．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为( )A．8eV B．13eV6C．20eVD．34eV10．为了使带负电的点电荷Q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示，若AB＝0.4m，α＝37°，Q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N(不计重力)：(1)在图中用实线画出电场线；(2)求点电荷Q在由A到B的过程中电势能的变化量．【层次三】11．(多选)如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知＜.下列叙述正确的是( )A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服电场力做功，电势能增加C．若把负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变12(多选)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．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6
