微型专题 3 电场能的性质[学科素养与目标要求] 物理观念:1
进一步理解电势、电势差的概念、公式,知道电场力做功与电势能变化的关系是一种普遍的功能关系
理解 E-x、φ-x 图象的意义,并会分析有关问题.科学思维:1
通过分析电势、电势能及电场力做功的综合问题,提高逻辑思维和科学思维能力
通过方法的迁移,找到解决 E-x、φ-x 图象与其它图象问题共性的东西.一、电场综合问题分析例 1 (多选)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形 abcd,顶点 a、c 分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图 1 所示.若将一个带负电的粒子置于 b 点由静止自由释放,粒子将沿着对角线 bd 往复运动.粒子从 b 点运动到 d 点的过程中( )图 1A.先做匀加速运动,后做匀减速运动B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和保持不变D.电势能先减小,后增大答案 CD解析 a、c 两点固定相同的正点电荷,则 bd 为等量正点电荷连线的中垂线,由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动,故 A 错误;等量正点电荷连线的中垂线的中点电势最高,带负电的粒子从 b 点运动到 d 点的过程中,先从低电势到高电势,再从高电势到低电势,故 B 错误;带负电粒子从 b 点运动到 d 点的过程中所受电场力先由 b 指向 d,后由 d 指向 b,所以电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小,后增大,故 D 正确;只有电场力做功,电势能与机械能之和保持不变,故 C 正确.例 2 (多选)(2018·郑州一中高二期中)如图 2 所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形 ABCD,其中,M 为 AD 的中点,N 为 BC 的中点.一个带正电的粒子从 A 点移动到 B 点,电场力做功为 WAB=2
0×10-9 J;将该粒子从 D 点移动到 C 点,电场力做功为 WDC=