《高考物理电磁场模型解题技巧》技巧2 巧解电场能的性质问题（原卷版）

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2021 年高考物理电磁场模型解题技巧
2．巧解电场能的性质问题
知识点一　电势能、电势
1．电势能
(1)电场力做功的特点
电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关．
(2)电势能
① 定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时
电场力所做的功．
② 电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于 电势能的减少量，即
2．电势
(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能
E p
与它的电荷量
q
的比值．
(2)定义式： .
(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．
(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同．
3．等势面
(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面．
(2)四个特点
1
① 等势面一定与电场线垂直．
② 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．
③ 电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．
④ 等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小．
知识点二　电势差
1．定义：电荷在电场中，由一点 A移到另一点 B时，电场力做功与移动电荷的电
荷量的比值．
2．定义式： .
3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－ φ B，UAB＝－UBA.
4．影响因素：电势差 UAB 由电场本身的性质决定，与移动的电荷 q及电场力做的
功WAB 无关，与零电势点的选取无关．
知识点三　匀强电场中电势差与电场强度的关系
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 电场线方向的距离的乘积．
即U＝Ed，也可以写作 。
技巧一　巧判电势高低及电势能大小
1．电势高低的判断方法
判断方法 具体应用
依据电场
线方向
沿电场线的方向电势逐渐降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的
等势面
依据电场 正电荷只在静电力作用下且初速度为零，由高电势向低电势移动，负电
2
力做功
荷相反．静电力对正电荷做正功，正电荷一定从高电势向低电势移动，
负电荷相反
依据电势能大小 正电荷在电势较高处电势能较大，负电荷在电势较低处电势能较大
依据场
源电荷
的正、负
取无穷远处为零电势点，正电荷周围电势为正值，且离正电荷越近电势
越高；负电荷周围电势为负值，且离负电荷越近电势越低
2.电势能大小的判断方法
判断方法 具体应用
根据电场线
的方向判断
(1)正电荷顺着电场线运动电势能减小
(2)负电荷顺着电场线运动电势能增加
根据做
功判断
(1)静电力做正功，电势能必减小
(2)静电力做负功，电势能必增加
根据公
式判断
由Ep＝qφ 知，正电荷，电势越高，电势能越大；负电荷，电势越高，电势能
越小
根据能量
守恒判断
在电场中，若只有静电力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，
电势能减小，反之，电势能增加
【例 1】（2019·赣榆智贤中学高二月考）如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势
面．A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是( )
3
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