1.4电势能和电势.doc

1.4 电势能和电势班级： 姓名： 学号： 【学习目标】1、理解静电力做功的特点、电势能的概念。2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确静电力做的功与电势能变化的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。重点：理解电势能、电势、等势面的概念及意义。难点：掌握电势能的变化与静电力所做的功的关系，并能用此解决相关问题。【课堂活动】活动一、静电力做功的特点分析试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线线A到B结论：活动二、电势能(1)电势能：(2)静电力做功与电势能变化的关系： 写成式子： (3)电势能零点的规定：关于电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零所以，电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所做的功。【例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D. 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ABC【例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，电势能减小活动三、电势表征电场性质的重要物理量通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（1）定义：标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式：与试探电荷无关（3）单位：（4）电势与电场线的关系：（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择（大地或无穷远默认为零）【例3】如图四所示，为电场中一条电场线，一个点电荷由静止开始，在电场力作用下，从A点移到B点，下面论述正确的是（ ）A. A处场强大于B处场强；B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能；C. 点电荷带负电；D. 由A到B点电荷受到电场力越来越小。【例4】在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（ ）A把负电荷从A点移到B点，电场力作负功B把负电荷从A点移到B点，电场力作正功C把正电荷从A点移到B点，电场力作负功D把正电荷从A点移到B点，电场力作正功【例5】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活动四、等势面定义：等势面的性质：等势面的用途：由等势面描绘电场线。几种电场的电场线及等势面【例6】下述说法正确的是（ ）A在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B等势面上各点场强大小一定相等C电场中电势高处，电荷的电势能就大D电场强度大处，电荷的电势能就大【例7】如图8所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U3上时，具有动能20J，它运动到等势线U1时速度为零，令U20，那么该电荷的电势能为4J时，其动能为_J【课堂反馈】1.如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ） A把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少B把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加2. 关于电势与电势能的说法，正确的是 ( ) .电荷在电势越高的地方，电势能也越大.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大.在正点电荷电场中的某一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能.在负点电荷电场中的某一点处，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3.在如图所示的电场中，A、B两点的场强E和电势有下列关系（ ） A EAE B 、A B B EA E B、A BC EAE B 、ABD EAE B 、AB 4.若带正电的点电荷只受到电场力的作用，则它在一段时间内 （ ） A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动5.如图，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则( )AA点场强小于B点场强BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势 【课后巩固】6.如图所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，则（ ）Aa点电势比b点高Ba、b两点场强方向相同Ca、b、c三点与无穷远处电势相等D带电粒子（不计重力）在a点无初速释放，则它将在a、b连线上运动7.如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为10-2C的带正电的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为10V，则（）AB点的电势为0V B电场线方向从右向左C微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D微粒的运动轨迹可能是轨迹28.如图，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）9.如果把q1.0108的正电荷，从无穷远移至电场中的A点，需要克服电场力做功，那么：(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q未移入电场前A点的电势是多少? 10. 在足够大的真空里存在水平向右的匀强电场，若用绝缘细线将质量为m的带正电的小球悬挂在电场中，静止时细线与竖直方向夹角=370，现将该小球从电场中的某点竖直上抛，抛出的初速度为v0,求：（1）小球在电场内运动过程中的最小速率（2）小球从抛出到速率最小的过程中，电势能变化多少？（sin370=0.6 cos370=0.8） 1.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.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是（ ）A电场强度 B同一电荷所受电场力C电势 D同一电荷具有的电势能.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则 ( )Aa、b两点场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等4.下述说法正确的是（ ）A在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B等势面上各点场强大小一定相等C电场中电势高处，电荷的电势能就大D电场强度大处，电荷的电势能就大5.在真空中将两个不计重力且相距不太远的点电荷由静止释放后，到它们分离至无限远的过程中 （ ） A同一时刻，它们受的电场力大小相等B它们都做匀加速运动C电场力对它们都做正功D系统的电势能不断减小 6.如图所示，在真空中有两个等量正电荷Q1和Q2,分别置于a、b两点，dc为ab连线的中垂线,d为无穷远处,现将另一正电荷由c点沿cd移向d点的过程中，下述中正确的是（ ） A q的电势能逐渐增大B q的电势能逐渐减小C q受到的电场力一直在减小Dq受到的电场力先增大后减小 7.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45，则下列结论正确的是 （ ） A此液滴带负电 B液滴做匀加速直线运动C合外力对液滴做的总功等于零 D液滴的电势能减少8.如图，带电粒子在电场中由A点移到B点，可判知. A粒子带负电 B粒子的电势能不断减少C粒子的动能不断减少 D粒子在B点的加速度大于在A点的加速度9.如图，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_10.如图，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a、b、c、d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11.将一个1.0105C的电荷从电场C移到