第2章 章末综合提升—2020-2021学年【新教材】鲁科版（2019）高中物理必修第三册讲义

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[巩固层·知识整合]
(教师用书独具)
[提升层·能力强化]
静电力做功与电势、电势差、电势能的综合
1.利用静电力做功与电势能的关系求解：WAB＝EpA－EpB。
2．利用 W＝Fd 求解，此公式只适用于匀强电场。
3．利用公式 WAB＝qUAB 求解，此公式适用于任意电场。
4．利用动能定理求解。
【例 1】　(多选)图中虚线 a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，
已知平面 b上的电势为 2 V。一电子经过 a时的动能为 10 eV，从 a到d的过程中克服
电场力所做的功为 6 eV。下列说法正确的是(　　)
A．平面 c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面 f
C．该电子经过平面 d时，其电势能为 4 eV
D．该电子经过平面 b时的速率是经过 d时的 2倍
思路点拨：解此题注意以下两点：
(1)根据电场力做功和粒子的电性判断电场的方向。
(2)根据动能的变化分析与计算相邻等势面的电势差。
AB　[电子在等势面 b时的电势能为 E＝qφ＝－2 eV，电子由 a到d的过程中电场
力做负功，电势能增加 6 eV，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之
间的电势差相等，则电子由 a到b、由 b到c、由 c到d、由 d到f电势能均增加 2 eV，
则电子在等势面 c的电势能为零，等势面 c的电势为零，A正确；由以上分析可知，电
子在等势面 d的电势能应为 2 eV，C错误；电子在等势面 b的动能为 8 eV，电子在等
势面 d的动能为 4 eV，由公式 Ek＝mv2可知，该电子经过平面 b时的速率为经过平面 d
时速率的倍，D错误；如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲
线运动，所以电子可能到达不了平面 f就返回平面 a，B正确。]
[一语通关]　
(1)匀强电场中电场线与等势面始终垂直，沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)静电力做正功，电势能减小，动能增加，动能与电势能之和不变。
电场中的图像问题
在考查电场中的基本概念时，往往给出与电场分布有关的图像，如：Ex 图像、φx
图像、Epx图像，或与粒子运动规律有关的图像，如：vt图像，掌握各个图像的特点，
理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题。
几种常见图像的特点及规律
vt图像 根据 vt图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大
小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化
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