電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)差S

筆記： 新高二物理暑期培優(yōu) 第八講 電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)差姓名 4、電勢(shì)能和電勢(shì)一、靜電力做功的特點(diǎn)：在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力對(duì)電荷所做的功與電荷的 和 有關(guān)，但與電荷經(jīng)過(guò)的 無(wú)關(guān)。這一結(jié)論對(duì)于 成立。二、 電勢(shì)能1電荷在電場(chǎng)中具有的 叫做電勢(shì)能。2電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)靜電力做功與電荷在初末位置所具有的電勢(shì)能之間的關(guān)系：WAB= 。3要求電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能應(yīng)選擇 位置。4電荷在某點(diǎn)具有的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到 所的做的功三、電勢(shì)1電勢(shì)的定義： 2電勢(shì)的表達(dá)式： 。3電場(chǎng)線指向電勢(shì) 的方向。（沿電場(chǎng)線方向電勢(shì) 。4電勢(shì)是標(biāo)量，若論電勢(shì)需有參考點(diǎn)，經(jīng)常選 為零電勢(shì)位置四、等勢(shì)面1 叫等勢(shì)面。2兩個(gè)等勢(shì)面不相交DC+QAB3電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系： 。知識(shí)點(diǎn)1靜電力做功的特點(diǎn)例1如圖所示，B、C、D三點(diǎn)都在以點(diǎn)電荷+Q為圓心，半徑為r的圓弧上將一檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D各點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功是 ( ) cdbaU1U2U3 AWABWAC BWADWAB CWACWAD DWAB=WAC變式訓(xùn)練如圖所示，三個(gè)等勢(shì)面上有a、b、c、d四點(diǎn), 若將一正電荷由c經(jīng)a移到d, 電場(chǎng)力做正功W1, 若由c經(jīng)b移到d，電場(chǎng)力做正功W2，則 ( ) AW1W2，UlU2 BW1W2, UlU2 CWl=W2, UlU2知識(shí)點(diǎn)2靜電力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系.例2下列關(guān)于點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能變化的說(shuō)法正確的是 ( ) A正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，其電勢(shì)能增加B正電荷逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，其電勢(shì)能增加C負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，其電勢(shì)能減少 D負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，其電勢(shì)能減少變式訓(xùn)練電子在靜電場(chǎng)中由電勢(shì)高處運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低處的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A電子動(dòng)能一定越來(lái)越小 B電子的電勢(shì)能一定越來(lái)越大 C電子速度一定越來(lái)越大 D電子的電勢(shì)能可能越來(lái)越小知識(shí)點(diǎn)3電勢(shì)能、電勢(shì)、等勢(shì)面例3 關(guān)于電勢(shì)、電勢(shì)能、等勢(shì)面的概念，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于單位正電荷所具有的電勢(shì)能 B電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于零，則任一電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能均為零。 C在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。原因是不受電場(chǎng)力的作用。 D電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能與其電量之比變式訓(xùn)練如圖，虛線ab和c是靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為a、b和c，abc .帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知（ ）A粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功B粒子從L到M的 過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功C粒子從K到L的過(guò)程中，靜電勢(shì)能增加D粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減小難點(diǎn)精析比較電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)1描述電場(chǎng)力的性質(zhì)描述電場(chǎng)能的性質(zhì)2電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于放在該點(diǎn)的正點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力F跟正點(diǎn)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(chǎng)力電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)跟選定的標(biāo)準(zhǔn)位置（零電勢(shì)點(diǎn)）間的電勢(shì)差。=，在數(shù)值上等于單位正電荷所具有的電勢(shì)能。3矢量標(biāo)量4單位：牛/庫(kù)；伏/米伏（1伏=1焦/庫(kù)）5聯(lián)系：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中UAB=Ed（d為A、B間沿電場(chǎng)方向的距離）；電勢(shì)沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向降落例4若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)（ ）A一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)B一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)C不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)D不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)變式訓(xùn)練在靜電場(chǎng)中（ ）A電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零B電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟等勢(shì)面垂直D沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電勢(shì)總是不斷降低的基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1下列敘述正確的是 ( ) A在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，電荷的電勢(shì)能一定變化 B電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能增加 C電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減少 D電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加2如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的 是（ ）A電勢(shì)UAUB，場(chǎng)強(qiáng)EAEBB電勢(shì)UAUB，場(chǎng)強(qiáng)EAUbUc BEaEbEc CUaUb=Ub-Uc DEa=Eb=Ec4.下列說(shuō)法中哪些是正確的（ ）A沿電場(chǎng)線的指向，場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越小 B.沿電場(chǎng)線的指向，電勢(shì)一定越來(lái)越低C.沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)電荷，電勢(shì)能逐漸減小D在電場(chǎng)力作用下，正電荷一定從電勢(shì)高處向電勢(shì)低處移動(dòng)5.關(guān)于電勢(shì)與電勢(shì)能的說(shuō)法，正確的是（ ）.電荷在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能也越大.電荷在電勢(shì)越高的地方，它的電量越大，所具有的電勢(shì)能也越大.在正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的任一點(diǎn)處，正電荷所具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能AB.在負(fù)電荷電場(chǎng)中的任意點(diǎn)，正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能6如圖所示為點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)及電場(chǎng)線，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，點(diǎn)電荷q在A、B兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力為FA、FB，所具有電勢(shì)能為wA、wB，則以下判斷正確的是 ( )AFAFB，WAWB BFAFB，WAWB CFAWB DFAFB，WAWB7.關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的下列說(shuō)法中，正確的是（ ）A.在電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間移送電荷的過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功，則電荷所經(jīng)過(guò)路徑上的各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降落最快的方向C.兩個(gè)等量同種電荷的電場(chǎng)中，從兩電荷連線的中點(diǎn)沿連線的中垂線向外，電勢(shì)越來(lái)越低，場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小D.兩個(gè)等量異種電荷的電場(chǎng)中，兩電荷連線的中垂線上各點(diǎn)的電勢(shì)均相等，而連線的中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，沿中垂線向外，場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小8關(guān)于等勢(shì)面的說(shuō)法正確的是（ ） A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以電場(chǎng)力不做功 B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等 C等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直O(jiān)qqP D兩個(gè)等勢(shì)面永不相交9如圖所示，對(duì)兩個(gè)電量均為+q的點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O和中垂線上某點(diǎn)P正確的是 ( ) A C將正電荷從0移到P，電場(chǎng)力做正功 B D將正電荷從0移到P，電場(chǎng)力做負(fù)功10把一個(gè)二價(jià)正離子從無(wú)窮遠(yuǎn)移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功6 eV, 再?gòu)腁點(diǎn)移到電場(chǎng)中的B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功為8 eV，則A點(diǎn)的電勢(shì)是_ _V, B點(diǎn)的電勢(shì)是_ v11.把一檢驗(yàn)電荷q=1010 C放在某一電場(chǎng)中A點(diǎn)，具有的電勢(shì)能為108 J，則該點(diǎn)電勢(shì)為 V；若在該點(diǎn)放入另一電荷q=1010 C，則該點(diǎn)電勢(shì)為 V.12.如果把1.0108的正電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)移至電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服電場(chǎng)力做功 W=1.210-4，那么：(1)q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少?(2)q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少? 13如圖，ql、q2是等量異種電荷, PQ是兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線,則： (1)將電量為q的正電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處沿PQ連線移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功為多少?電荷q在移動(dòng)過(guò)程中，其電勢(shì)能如何變?(2)電荷q在A、B、C三點(diǎn)具有的電勢(shì)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(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下，小球由最低點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后，還可以再向右擺動(dòng)，如用E1表示重力勢(shì)能的增量，用E2表示電勢(shì)能的增量，用E表示二者之和，則在小球由a擺到b的過(guò)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(shí)線表示點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線表 示某一帶電粒子通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是軌跡上兩點(diǎn)，若帶電粒子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)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(diǎn)受力何處較大。B.帶電粒子所帶電荷的正負(fù)。C.帶電粒子在AB兩點(diǎn)的速度何處較大。D.帶電粒子在AB兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大。16.如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中（ ）A.小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小B.小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì) D.小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功5、電勢(shì)差1.電場(chǎng)中兩點(diǎn)間 的差值叫做電勢(shì)差，UAB 2.靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：WAB 。3.表達(dá)式：（兩點(diǎn)電勢(shì)差與、無(wú)關(guān)）知識(shí)點(diǎn)：電勢(shì)差的計(jì)算例1在電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，它們的電勢(shì)分別為A=-100V，B=200V。把電荷量q=-210-7C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，求電場(chǎng)力所做的功。變式訓(xùn)練將帶電量為610-6 的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了310的功，再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2105 的功，則A、C間的電勢(shì)差為 ，電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)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(diǎn)處由靜止釋放，它在水平面上運(yùn)動(dòng)s1后停止。若在此空間加上一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再由A點(diǎn)靜止釋放，則它在水平面上運(yùn)動(dòng)s2后停止。已知物體在斜面與水平面的連接處沒(méi)有能量損失。則（ ）A、s2s1 B、s2=s1 C、s2s1 D、無(wú)法確定變式訓(xùn)練如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電量為q的有孔小球人桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑，已知qQ，AB=h，小球下滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為。求：（1）小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功？（2）A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差？CBQA基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q2.0109，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過(guò)程中，除電場(chǎng)力外，其他力做的功為6.0105，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0105 ，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（ ）A.3104 V B.1104 V C.4104 V D.7104 V2.對(duì)于電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）.電勢(shì)差的定義式 UAB =WAB/q，說(shuō)明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB與電場(chǎng)力做功WAB成正比，與移動(dòng)電荷的電量q成反比.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功.將1 的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做1 的功，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為.電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程，除受電場(chǎng)力外，還受其他力的作用，電荷電勢(shì)能的變化就不再等于電場(chǎng)力所做的功3關(guān)于等勢(shì)面，正確的是 ( ) A等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)一定為0 B等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差一定為零 C在同一等勢(shì)面上，無(wú)論沿任何路徑移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都不做功 D兩個(gè)不同的等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為一定值4.某電場(chǎng)中等勢(shì)面分布如圖所示，圖中虛線表示等勢(shì)面，過(guò)a、b兩點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)分別為40 V和10 V，則a、b連線的中點(diǎn)C處的電勢(shì)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(chǎng)里，一個(gè)電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功30 ，已知B點(diǎn)的電勢(shì)為110V，求A點(diǎn)的電勢(shì)A.6在電場(chǎng)中有甲、乙兩點(diǎn)，甲=10 V，乙=5 V，將一電荷q=210-11C從甲移到乙，則電場(chǎng)力做多少功?電勢(shì)能如何變化?7如圖所示，a、b、c表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為.一帶電粒子從a面某點(diǎn)由靜止釋放后，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過(guò)b面時(shí)速率為v，則它經(jīng)過(guò)c面時(shí)的速率是多大?bac8將帶電量為6lO-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了310-5J的功, 再?gòu)腂移到C點(diǎn), 電場(chǎng)力做了12lO-5J的正功，則 (1)A、C間的電勢(shì)差UAC為多少? (2)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能共改變了多少?9.電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.210-8 J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0.8010-8 J.已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，如圖所示，該點(diǎn)電荷的電荷量為1.010-9C，那么（ ）A.該電荷為負(fù)電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=4.0 VD.把電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為W=4.0 J10.AB連線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一正電荷從A點(diǎn)處自由釋放，電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.AB，EAEBB.AB，EAEBC.AB，EAEBD.AB，EAEB11.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中分布著A、B、C三點(diǎn)，且BC=20 cm.當(dāng)把一個(gè)電荷量q=10-5 C的正電荷從A點(diǎn)沿AB線移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為-1.7310-3J，則電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi),場(chǎng)強(qiáng)的大小為_(kāi). 12.如圖所示中，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為A=15 V，B =3 V,C=