第2讲 电场能的性质
考点1 描述电场能的性质的物理量
1．电场强度、电势、电势差、电势能的比较
|
|
电场强度
|
电势
|
电势差
|
|
意义
|
描述电场力的性质
|
描述电场能的性质
|
描述电场的做功的本领
|
|
定义式
|
E＝
|
φ＝(Ep为电荷的电势能)
|
UAB＝
|
|
矢标性
|
矢量，方向为放在电场中的正电荷的受力方向
|
标量，但有正负，正负只表示大小
|
标量，但有正负，正负只表示电势的高低
|
|
决定
因素
|
场强由电场本身决定，与试探电荷无关
|
电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，有相对性
|
由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关
|
2.电场线、电势、电场强度的关系
(1)电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向．
(2)电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．
(3)电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高．
1．(多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( AD )
A．电场强度的方向处处与等势面垂直
B．电场强度为零的地方，电势也为零
C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低
D．任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向
解析：电场线(电场强度)的方向总是与等势面垂直，选项A正确．电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度等于零的地方，电势不一定等于零，选项B错误．沿着电场线方向，电势不断降落，电势的高低与电场强度的大小无必然关系，选项C错误．电场线(电场强度)的方向总是从高的等势面指向低的等势面，而且是电势降落最快的方向，选项D正确．
2．(2019·重庆模拟)如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a、b两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是( C )
A．电场强度Ea>Eb B．电场强度Ea<Eb
C．电势φa>φb D．电势φa<φb
解析：两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，由于ab间电场线的分布情况不能确定，所以ab两点的电场强度大小不能确定，故A、B均错误．根据电场的叠加原理可知，Oab上电场方向向上，根据顺着电场线方向电势降低，可知，a点电势一定高于b点电势，故C正确、D错误．
3．(多选)如图，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷，图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，k为静电力常量，下列表述正确的是( ACD )
A．a、b两点电场强度相同
B．c、d两点电场强度相同
C．把点电荷＋Q从a移到b，电势能不变
D．把点电荷－Q从c移到d，电势能增加
解析：根据电场线分布特点可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，c、d两点电场强度大小相等，方向不同，故A正确，B错误；a、b两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，把点电荷＋Q从a移到b，电场力不做功，电势能不变，故C正确；根据等量异种电荷电场线的特点可知，c点的电势高于d点的电势，把点电荷－Q从c移到d，电场力做负功，电势能增加，故D正确．
