電勢能、電勢和電勢差S

筆記： 新高二物理暑期培優(yōu) 第八講 電勢能、電勢和電勢差姓名 4、電勢能和電勢一、靜電力做功的特點：在電場中移動電荷時，靜電力對電荷所做的功與電荷的 和 有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的 無關(guān)。這一結(jié)論對于 成立。二、 電勢能1電荷在電場中具有的 叫做電勢能。2電荷在電場中兩點間運動時靜電力做功與電荷在初末位置所具有的電勢能之間的關(guān)系：WAB= 。3要求電場中某點的電勢能應(yīng)選擇 位置。4電荷在某點具有的電勢能，等于靜電力把它從該點移到 所的做的功三、電勢1電勢的定義： 2電勢的表達式： 。3電場線指向電勢 的方向。（沿電場線方向電勢 。4電勢是標(biāo)量，若論電勢需有參考點，經(jīng)常選 為零電勢位置四、等勢面1 叫等勢面。2兩個等勢面不相交DC+QAB3電場線與等勢面的關(guān)系： 。知識點1靜電力做功的特點例1如圖所示，B、C、D三點都在以點電荷+Q為圓心，半徑為r的圓弧上將一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點時，電場力做的功是 ( ) cdbaU1U2U3 AWABWAC BWADWAB CWACWAD DWAB=WAC變式訓(xùn)練如圖所示，三個等勢面上有a、b、c、d四點, 若將一正電荷由c經(jīng)a移到d, 電場力做正功W1, 若由c經(jīng)b移到d，電場力做正功W2，則 ( ) AW1W2，UlU2 BW1W2, UlU2 CWl=W2, UlU2知識點2靜電力做功與電勢能變化之間的關(guān)系.例2下列關(guān)于點電荷在電場中移動時，電勢能變化的說法正確的是 ( ) A正電荷沿電場線方向移動，其電勢能增加B正電荷逆著電場線方向移動，其電勢能增加C負電荷沿電場線方向移動，其電勢能減少 D負電荷逆著電場線方向移動，其電勢能減少變式訓(xùn)練電子在靜電場中由電勢高處運動到電勢低處的過程中，下列說法正確的是 ( ) A電子動能一定越來越小 B電子的電勢能一定越來越大 C電子速度一定越來越大 D電子的電勢能可能越來越小知識點3電勢能、電勢、等勢面例3 關(guān)于電勢、電勢能、等勢面的概念，下列說法正確的是 ( ) A電場中某點的電勢等于單位正電荷所具有的電勢能 B電場中某點的電勢等于零，則任一電荷在該點具有的電勢能均為零。 C在等勢面上移動電荷，電場力不做功。原因是不受電場力的作用。 D電場中某點的電勢等于放在該點的檢驗電荷的電勢能與其電量之比變式訓(xùn)練如圖，虛線ab和c是靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為a、b和c，abc .帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知（ ）A粒子從K到L的過程中，電場力做負功B粒子從L到M的 過程中，電場力做負功C粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加D粒子從L到M的過程中，動能減小難點精析比較電場強度與電勢電場強度E電勢1描述電場力的性質(zhì)描述電場能的性質(zhì)2電場中某點的場強等于放在該點的正點電荷所受的電場力F跟正點電荷電荷量q的比值。，E在數(shù)值上等于單位正電荷所受的電場力電場中某點的電勢等于該點跟選定的標(biāo)準位置（零電勢點）間的電勢差。=，在數(shù)值上等于單位正電荷所具有的電勢能。3矢量標(biāo)量4單位：牛/庫；伏/米伏（1伏=1焦/庫）5聯(lián)系：在勻強電場中UAB=Ed（d為A、B間沿電場方向的距離）；電勢沿著電場強度的方向降落例4若帶正電荷的小球只受到電場力的作用，則它在任意一段時間內(nèi)（ ）A一定沿電場線由高電勢向低電勢運動B一定沿電場線由低電勢向高電勢運動C不一定沿電場線運動，但一定由高電勢向低電勢運動D不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢向低電勢運動變式訓(xùn)練在靜電場中（ ）A電場強度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處為零B電場強度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相同C電場強度的方向總是跟等勢面垂直D沿著電場強度的方向，電勢總是不斷降低的基礎(chǔ)達標(biāo)1下列敘述正確的是 ( ) A在電場中移動電荷，電荷的電勢能一定變化 B電場力對電荷做正功，電荷的電勢能增加 C電場力對正電荷做正功，電荷的電勢能減少 D電場力對負電荷做負功，電荷的電勢能增加2如圖所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的 是（ ）A電勢UAUB，場強EAEBB電勢UAUB，場強EAUbUc BEaEbEc CUaUb=Ub-Uc DEa=Eb=Ec4.下列說法中哪些是正確的（ ）A沿電場線的指向，場強一定越來越小 B.沿電場線的指向，電勢一定越來越低C.沿電場線方向移動電荷，電勢能逐漸減小D在電場力作用下，正電荷一定從電勢高處向電勢低處移動5.關(guān)于電勢與電勢能的說法，正確的是（ ）.電荷在電勢越高的地方，電勢能也越大.電荷在電勢越高的地方，它的電量越大，所具有的電勢能也越大.在正點電荷電場中的任一點處，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能AB.在負電荷電場中的任意點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能6如圖所示為點電荷+Q的電場及電場線，電場中有A、B兩點，點電荷q在A、B兩點所受電場力為FA、FB，所具有電勢能為wA、wB，則以下判斷正確的是 ( )AFAFB，WAWB BFAFB，WAWB CFAWB DFAFB，WAWB7.關(guān)于場強和電勢的下列說法中，正確的是（ ）A.在電場中a、b兩點間移送電荷的過程中，電場力始終不做功，則電荷所經(jīng)過路徑上的各點的場強一定為零B.電場強度的方向就是電勢降落最快的方向C.兩個等量同種電荷的電場中，從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外，電勢越來越低，場強越來越小D.兩個等量異種電荷的電場中，兩電荷連線的中垂線上各點的電勢均相等，而連線的中點場強最大，沿中垂線向外，場強越來越小8關(guān)于等勢面的說法正確的是（ ） A電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以電場力不做功 B等勢面上各點的場強大小相等 C等勢面一定跟電場線垂直O(jiān)qqP D兩個等勢面永不相交9如圖所示，對兩個電量均為+q的點電荷連線中點O和中垂線上某點P正確的是 ( ) A C將正電荷從0移到P，電場力做正功 B D將正電荷從0移到P，電場力做負功10把一個二價正離子從無窮遠移到電場中的A點，電場力做功6 eV, 再從A點移到電場中的B點，電場力做負功為8 eV，則A點的電勢是_ _V, B點的電勢是_ v11.把一檢驗電荷q=1010 C放在某一電場中A點，具有的電勢能為108 J，則該點電勢為 V；若在該點放入另一電荷q=1010 C，則該點電勢為 V.12.如果把1.0108的正電荷，從無窮遠移至電場中的A點，需要克服電場力做功 W=1.210-4，那么：(1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少?(2)q未移入電場前A點的電勢是多少? 13如圖，ql、q2是等量異種電荷, PQ是兩個點電荷連線的垂直平分線,則： (1)將電量為q的正電荷，從無限遠處沿PQ連線移到B點，電場力對電荷做功為多少?電荷q在移動過程中，其電勢能如何變?(2)電荷q在A、B、C三點具有的電勢能的關(guān)系又如何?CABq-qPEba14.如圖所示，用絲線懸掛的帶有正電的小球，質(zhì)量為m，處于水平向右的勻強電場中，在電場力作用下，小球由最低點開始運動，經(jīng)過b點后，還可以再向右擺動，如用E1表示重力勢能的增量，用E2表示電勢能的增量，用E表示二者之和，則在小球由a擺到b的過程中，下列關(guān)系正確的是（ ）A.E10,E20,E0,E20,E20,E=0 D. E10,E20ba15.如圖所示，實線表示點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線表 示某一帶電粒子通過該區(qū)域時的運動軌跡，A、B是軌跡上兩點，若帶電粒子在電場中只受電場力作用，根據(jù)此圖不能作出正確判斷的是（ ）A.帶電粒子在AB兩點受力何處較大。B.帶電粒子所帶電荷的正負。C.帶電粒子在AB兩點的速度何處較大。D.帶電粒子在AB兩點的電勢能何處較大。16.如圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Q，在M點無初速釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，則從M點運動到N點的過程中（ ）A.小物塊所受電場力逐漸減小B.小物塊具有的電勢能逐漸減小C.M點的電勢一定高于N點的電勢 D.小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功5、電勢差1.電場中兩點間 的差值叫做電勢差，UAB 2.靜電力做功與電勢差的關(guān)系：WAB 。3.表達式：（兩點電勢差與、無關(guān)）知識點：電勢差的計算例1在電場中有A、B兩點，它們的電勢分別為A=-100V，B=200V。把電荷量q=-210-7C的電荷從A點移到B點，求電場力所做的功。變式訓(xùn)練將帶電量為610-6 的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了310的功，再將電荷從B點移到C點，電場力做了1.2105 的功，則A、C間的電勢差為 ，電荷從A點移到B點再從B點移到C點的過程中，電勢能變化了 . A例2如圖所示，斜面和水平面都是絕緣粗糙的，有一帶電荷量+q，質(zhì)量m的小物體，從斜面上A點處由靜止釋放，它在水平面上運動s1后停止。若在此空間加上一個豎直向下的勻強電場，再由A點靜止釋放，則它在水平面上運動s2后停止。已知物體在斜面與水平面的連接處沒有能量損失。則（ ）A、s2s1 B、s2=s1 C、s2s1 D、無法確定變式訓(xùn)練如圖所示，光滑絕緣細桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點，質(zhì)量為m、帶電量為q的有孔小球人桿上A點無初速度下滑，已知qQ，AB=h，小球下滑到B點時速度大小為。求：（1）小球從A點到B點的過程中電場力做的功？（2）A、C兩點間的電勢差？CBQA基礎(chǔ)達標(biāo)1.一個帶正電的質(zhì)點，電量q2.0109，在靜電場中由a點移到b點，在這過程中，除電場力外，其他力做的功為6.0105，質(zhì)點的動能增加了8.0105 ，則a、b兩點間的電勢差為（ ）A.3104 V B.1104 V C.4104 V D.7104 V2.對于電場中A、B兩點，下列說法正確的是（ ）.電勢差的定義式 UAB =WAB/q，說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比，與移動電荷的電量q成反比.A、B兩點間的電勢差在數(shù)值上等于將正電荷從A點移到B點電場力所做的功.將1 的正電荷從A點移到B點，電場力做1 的功，這兩點間的電勢差為.電荷由A點移到B點的過程，除受電場力外，還受其他力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功3關(guān)于等勢面，正確的是 ( ) A等勢面上各點電勢一定為0 B等勢面上任意兩點間電勢差一定為零 C在同一等勢面上，無論沿任何路徑移動電荷電場力都不做功 D兩個不同的等勢面上任意兩點間的電勢差為一定值4.某電場中等勢面分布如圖所示，圖中虛線表示等勢面，過a、b兩點的等勢面電勢分別為40 V和10 V，則a、b連線的中點C處的電勢應(yīng)( )A.肯定等于25 VB.大于25 VC.小于25 VD.可能等于25 V5.在電場里，一個電子從A點移到B點，電場力做功30 ，已知B點的電勢為110V，求A點的電勢A.6在電場中有甲、乙兩點，甲=10 V，乙=5 V，將一電荷q=210-11C從甲移到乙，則電場力做多少功?電勢能如何變化?7如圖所示，a、b、c表示點電荷的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為.一帶電粒子從a面某點由靜止釋放后，僅受電場力作用而運動，已知它經(jīng)過b面時速率為v，則它經(jīng)過c面時的速率是多大?bac8將帶電量為6lO-6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了310-5J的功, 再從B移到C點, 電場力做了12lO-5J的正功，則 (1)A、C間的電勢差UAC為多少? (2)電荷從A點移到B點，再從B點移到C點的過程中電勢能共改變了多少?9.電場中有A、B兩點，一個點電荷在A點的電勢能為1.210-8 J，在B點的電勢能為0.8010-8 J.已知A、B兩點在同一條電場線上，如圖所示，該點電荷的電荷量為1.010-9C，那么（ ）A.該電荷為負電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點的電勢差UAB=4.0 VD.把電荷從A移到B，電場力做功為W=4.0 J10.AB連線是某電場中的一條電場線，一正電荷從A點處自由釋放，電荷僅在電場力作用下沿電場線從A點到B點運動過程中的速度圖象如圖所示，比較A、B兩點電勢的高低和場強E的大小，下列說法中正確的是（ ）A.AB，EAEBB.AB，EAEBC.AB，EAEBD.AB，EAEB11.如圖所示，在勻強電場中分布著A、B、C三點，且BC=20 cm.當(dāng)把一個電荷量q=10-5 C的正電荷從A點沿AB線移到B點時，電場力做功為零.從B點移到C點時，電場力做功為-1.7310-3J，則電場的方向為_,場強的大小為_. 12.如圖所示中，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為A=15 V，B =3 V,C=