四、电势、电势能学案.doc

四、电势、电势能 一、电场力做功的特点：1、静电力的功 （与重力做功类比） W=F S =qES，S应是沿电场线方向的位移，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。二、电势能E1概念：由电荷及电荷在电场中的相对位置决定的能量，叫电荷的电势能。电势能具有相对性，与零参考点的选取有关(通常选地面或远为电势能零点)特别指出：电势能实际应用不大，常实际应用的是电势能的变化。电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。E=q A0三、电势（是指某点的）描述电场能性质的物理量。必须先选一个零势点，（具有相对性）相对零势点而言，常选无穷远或大地作为零电势。正点电荷产生的电场中各点的电势为正，负点电荷产生的电场中各点的电势为负。定义：某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量在数值上=单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.特点： 标量：有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。 电场中某点的电势由电场本身因素决定，与检验电荷无关。与零势点的选取有关。 沿电场线方向电势降低，逆电场线方向电势增加（但场强不一定减小）。沿E方向电势降得最快。 当存在几个场源时，某处合电场的电势等于各个场源在此处产生电势代数和的叠加。电势高低的判断方法：1根据电场线的方向判断；2电场力做功判断；3电势能变化判断。点评：类似于重力场中的高度某点相对参考面的高度差为该点的高度注意：(1) 高度是相对的与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选取无关同样电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关(2) 一般选取无限远处或大地的电势为零当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值(3) 电场中A、B两点的电势差等于A、B的电势之差,即UAB=AB,沿电场线方向电势降低.四、等势面：电场中电势相等的点构成的面 (1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，等势面一定与电场线垂直。 (2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。五、电势能、电势的大小、正负的判断方法：(1)根据场源电荷判断：离场源正电荷越近电势越高，检验正电荷（或负电荷）的电势能越大（或越小），离场源负电荷越近电势越低，检验正电荷（或负电荷）的电势能越小（或越大）(2)根据电场线判断：顺着电场线的方向电势降低，检验正电荷（或负电荷）的电势能减少（或增加），逆着电场线的方向电势升高，检验正电荷（或负电荷）的电势能增加（或减少）。(3)根据检验电荷判断：电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势（或电势能大）的点移向低电势（或电势能小）的点，电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势（或电势能大）的点移向高电势（或电势能小）的点1、下列说法正确的是（ ）A. 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少ABCD. 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加2、如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）A、若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能减小B、若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能增大C、若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能增大D、若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能减小3、图一表示等量异种电荷P和Q形成的电场内的一簇等势面，求(1) P、Q各带何种电荷？(2) 把q=107C的正点电荷从A移到B，电场力做多少功？(3) 把q从B移到C电场力做多少功？(4) 把q从C移到A电场力做多少功？(5) q从A出发经过B和C回到A的过程中电场力对电荷做的总功为多少？4、如图6，在点电荷Q电场中，以Q为球心的同一球面上有A、B、C三点，把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功WPA、WPB、WPC的大小关系为_5、如图7，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动由图可知，四个等势面电势Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列顺序是_，带电粒子在M、N两点中，电势能较大的是_点6、如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E在与环心等高处放有一质量为m、带电q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ ）A小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大C小球经过环的最低点时对轨道压力为（mgEq）D小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mgqE）7、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）A一定沿着电场线由高电势向低电势运动B一定沿着电场线由低电势向高电势运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（ ）A电场强度大的地方电势一定高B电势为零的地方场强也一定为零C场强为零的地方电势也一定为零D场强大小相同的点电势不一定相同