第2讲 电场能的性质的描述
考点1 电势、电势能、等势面(c)
【典例1】 (多选)(2019·江苏高考)如图所示,△ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有 （ ）
A.Q1移入之前,C点的电势为
B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0
C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W
D.Q2在移到C点后的电势能为-4W
【解析】选A、B、D。电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点的过程中,克服电场力做的功为W,即电势能增大了Ep=W,根据电势的定义,C点的电势为φC=
=,选项A正确;在A点的固定电荷在B、C两点产生的电场的电势相同,所以电荷Q1从C点移到B点电场力做的功为0,选项B正确;由于B、C两点的电势相等,所以当在B点固定Q1后,C点的电势为
,所以Q2从无穷远移到C点过程中,电场力做功为:W=qU=-2q×(0-)=4W,故C错误;由于C点的电势为,所以Q2的电势能为Ep′=-4W,故D正确。
1. (2016·浙江10月选考真题)如图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点,下列判断正确的是 ( )
A.M、N、P三点中N点的场强最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高
C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点
【解析】选A。电场线的疏密反映了场的强弱,所以N点的场强最大,选项A正确。顺着电场线的方向,电势降低,M点的电势最高,所以选项B错误。根据EP=qφ, φM>φP>φN 可知,负电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,所以选项C错误。在M点静止释放,正电荷在电场力的作用下运动,但是运动轨迹并不是电场线,选项D错误。
2.(多选)(2019·全国卷Ⅱ)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则 ( )
A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小
B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
