電勢差與電勢能的區(qū)別.doc

（1）電場強度與電勢無直接關(guān)系電場強度為零的地方電勢不一定為零，電勢為不為零取決于電勢零點。如：處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強為零，電勢相等，是一個等勢體，若不選它為電勢零點，導(dǎo)體上電勢就不為零。若選它為電勢零點，則導(dǎo)體電勢就為零。（結(jié)合說一說）電勢為零的地方電場強度不一定為零。如：點電荷產(chǎn)生的電場中某點定為電勢零點，但該點電場強度不為零，無窮遠(yuǎn)處場強和電勢都可認(rèn)為是零。電場強度相等的地方電勢不一定相等，如在勻強電場中場強相等，但各點電勢不等。而處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強為零，處處相等，電勢也相等。電勢相等的地方電場強度不一定相等。如在等量的異種電荷的電場中，兩電荷連線的中垂面是一個等勢面，但場強不相等。而處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強為零，處處相等，電勢也相等（2）電場力做功與電勢能的關(guān)系電場力做正功，電荷的電勢能減小；電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加電場力力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在任一點具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點具有的電勢能都為正。求電荷在電場中某點具有的電勢能電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP等于將該點電荷由A點移到電勢零點電場力所做的功W的。即EP=W求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低將電荷由A點移到B點根據(jù)電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷在A點電勢能大于在B點的電勢能，反之電場力做負(fù)功，電勢能增加，電荷在B點的電勢能小于在B點的電勢能。電勢能零點的規(guī)定若要確定電荷在電場中的電勢能，應(yīng)先規(guī)定電場中電勢能的零位置。關(guān)于電勢能零點的規(guī)定：（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）所以：電荷在電場中某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點，則A點的電勢能為： （3）、電勢能與電勢的關(guān)系由UAB=可看出電勢，因此電荷在電場中具有電勢能，即電荷在電場中具有的電勢能等于電荷量跟該點電勢的乘積。1、電勢能是相對的，解題時要選參考點。2、利用計算時，對正電荷q取正，對負(fù)電荷q取負(fù)。3、電場中某點的電勢由電場本身的性質(zhì)決定，但電荷q的電勢能由電荷的電荷量和所在處電場的電勢共同決定。練習(xí)題1.如圖所示，兩平行金屬板相距d，電勢差為U，一電子質(zhì)量為m，電量為e，從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點，然后返回，OA=L，此電子具有的初動能為多少？2.質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子，從圖中的O點以初速度v0。射入場強為E的勻強電場中，飛出電場時速度恰好沿y軸的正方向(與電場垂直)。在這過程中，帶電粒子動量的增量大小為多少？動能增量為多少？(帶電粒子所受的重力忽略不計，v0與x軸方向夾角為)。3.一束初速不計的電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強電場，如圖所示，若板間距離d =1.0cm，板長l =5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？4如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E=1.0104 N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當(dāng)運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷q=8.010-5C，取g=10m/s2，求：（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大?。唬?）帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大?。籄BROCE（3）帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少。5.兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是均勻的。一個粒子(24He)從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求：（1）極板間的電場強度E；（2）粒子在極板間運動的加速度a；（3）粒子的初速度v0。計算題：1、edU/L。 2、mv0cos,。3、解析：在加速電壓一定時，偏轉(zhuǎn)電壓U越大，電子在極板間的偏轉(zhuǎn)距離就越大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓。加速過程，由動能定理得： 進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上作勻速運動 l=v0t 在垂直于板面的方向上作勻加速直線運動，加速度： 偏轉(zhuǎn)距離 能飛出的條件為 解式得：V 即要使電子能飛出，所加電壓最大為400V。4（1）設(shè)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma（1）解得 a=qE/m=8.0m/s2（2）設(shè)帶電體運動到B端的速度大小為vB，則vB2=2as解得 vB=4.0m/s。（3）（2）設(shè)帶電體運動到圓軌道B端時受軌道的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律有N-mg=mvB2/R（4） 解得 N=mg+ mvB2/R=5.0N（5）根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對圓弧軌道B端的壓力大小N=N=5.0N（6）（3）因電場力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，電