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章末核心素养提升
一、比值定义法（思想方法）
例1 （多选）下列物理量中，用比值定义法定义的是（　　）
A.电场强度 B.电势
C.电势能 D.电容
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二、电场强度、电势、电势差、电势能的比较
电场强度 电势 电势差 电势能
意义 描述电场的力的性质 描述电场的能的性质 描述静电力做功的本领 描述电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量
公式 E＝ φ＝ UAB＝ Ep＝qφ
单位 N/C，V/m V，J/C V，J/C J
决定 因素 由电场本身决定，与试探电荷无关 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 由电场本身决定，与试探电荷无关，与参考点的选取无关 由电荷量和电荷所在位置的电势决定，与参考点的选取有关，有相对性
联 系 （1）匀强电场中UAB＝Ed（d为A、B两点沿电场方向上的距离） （2）电势沿着电场方向降低最快 （3）UAB＝φA－φB，UAB＝，UAB＝，φ＝，WAB＝EpA－EpB
例2 (2023·湖北卷，3)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是(　　)
A．若φM>φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远
B．若EMC．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则φM<φN
D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM>EN
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例3 (多选)(2023·广东卷，9)电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒，胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变)，像素由黑色变成白色，下列说法正确的有(　　)
A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
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三、等效场问题(思想方法)
例4 (2024·重庆复旦中学高二开学考试)一个带正电荷量为q、质量为m的小球，恰能静止在光滑绝缘的斜面轨道上A点，已知半径为R的竖直圆形轨道与光滑斜面平滑对接，斜面倾角α＝37°，为使小球能到圆周轨道的最高点B，需要给小球提供一个初速度v，取重力加速度为g，开始A、B等高。求：
(1)电场强度为多大？
(2)为使小球能通过B点，初速度v至少多大？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
章末核心素养提升
知识网络构建
路径　EpA－EpB　零势能　qφ　　　快　　C＝
C＝　电压　电荷量
核心素养提升
例1 ABD　[电场强度E反映电场本身的性质，与试探电荷q无关，由电场力与试探电荷的电荷量的比值来定义，所以电场强度E＝是比值定义式，故A正确；电势是电荷所具有的电势能与该电荷所带电荷量的比值，电势与电势能和电荷量无关，所以φ＝，属于比值定义法，故B正确；根据电势能公式Ep＝qφ，不是比值定义式，故C错误；电容C＝，是比值定义式，故D正确。]
例2 C　[若φM>φN，根据沿着电场线的方向电势降低及正点电荷产生的电场特点可知，M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；若EM例3 AC　[像素呈黑色时，胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确；像素呈白色时，胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，黑色微粒向下迁移，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误；像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力方向向上，位移方向向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确；像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力方向向上，位移方向向上，电场力对黑色微粒做正功，故D错误。]
例4 (1)　(2)
解析　(1)在A点，小球受重力、水平向右的静电力和垂直轨道向上的弹力，根据平衡条件知qE＝mgtan 37°
解得E＝。
(2)要使小球能通过B点，则小球能通过等效最高点，设等效最高点速度为v0，根据牛顿第二定律有
＝m，解得v0＝
小球在斜面上做匀速直线运动，从进入圆形轨道到等效最高点，根据动能定理有
－mg×2Rcos 37°－qE×2R·sin 37°＝mv－mv2
解得v＝。(共17张PPT)
章末核心素养提升
第2章　电势能与电势差
目 录
CONTENTS
知识网络构建
01
核心素养提升
02
知识网络构建
1
路径
WAB＝EpA－EpB
零势能
Ep＝qφ
快
电压
电荷量
核心素养提升
2
ABD
一、比值定义法（思想方法）
例1 （多选）下列物理量中，用比值定义法定义的是（　　）
A.电场强度 B.电势 C.电势能 D.电容
二、电场强度、电势、电势差、电势能的比较
C
例2 （2023·湖北卷，3）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是（　　）
A.若φM>φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远
B.若EMC.若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则φM<φN
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM>EN
解析　若φM>φN，根据沿着电场线的方向电势降低及正点电荷产生的电场特点可知，M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；若EMAC
例3 （多选）（2023·广东卷，9）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒，胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色，下列说法正确的有（　　）
A.像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B.像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C.像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D.像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
解析　像素呈黑色时，胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确；像素呈白色时，胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，黑色微粒向下迁移，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误；像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力方向向上，位移方向向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确；像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力方向向上，位移方向向上，电场力对黑色微粒做正功，故D错误。
三、等效场问题（思想方法）
例4 （2024·重庆复旦中学高二开学考试）一个带正电荷量为q、质量为m的小球，恰能静止在光滑绝缘的斜面轨道上A点，已知半径为R的竖直圆形轨道与光滑斜面平滑对接，斜面倾角α＝37°，为使小球能到圆周轨道的最高点B，需要给小球提供一个初速度v，取重力加速度为g，开始A、B等高。求：
（1）电场强度为多大？
（2）为使小球能通过B点，初速度v至少多大？
解析　（1）在A点，小球受重力、水平向右的静电力和垂直轨道向上的弹力，根据平衡条件知
qE＝mgtan 37°
（2）要使小球能通过B点，则小球能通过等效最高点，设等效最高点速度为v0，根据牛顿第二定律有
小球在斜面上做匀速直线运动，从进入圆形轨道到等效最高点，根据动能定理有

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