吉林省松原地区物理学科高中物理复习课件资料（精品打包118套）全国通用C029.电势和电势能.ppt

电势和电势能 季军南阳中学2007年7月 一 电势差 电压 和电势二 电场线和等势面三 电荷引入电场07学年度南京市金陵中学一模607学年南京市期末质量调研4南京市07届二模试卷1107年1月海淀区期末练习107年1月北京市崇文区期末统一练习907年1月山东潍坊市期末统考907年天津五区县重点校联考607届南京市综合检测题 二 107年重庆市第一轮复习第三次月考卷707届1月武汉市调研考试8 2007年物理海南卷707年1月广东省汕尾市调研测试102007年理综山东卷1907年上海虹口区教学质量检测三1207年1月海淀区期末练习1007年扬州市期末调研测试1106年江苏连云港市最后模考807届南京市第一次调研测试11合肥市2007年教学质量检测一122007年高考上海卷13 2007年高考广东卷32007年理综全国卷 20 2007年理综宁夏卷21 电势和电势能 一 电势差 电压 和电势 电荷q在电场中由a点移到b点 电场力做功wab与q的比 叫ab间的电势差 又叫电压 用uab表示 即wab quab 如果在电场中选择某一点为参考点 可以用电势差来定义电场中各点的电势 电场中某点的电势 等于单位正电荷由该点移动到参考点 即零势能点 时电场力所做的功 电势用 表示 在理论研究中一般以无穷远为零势能点 在实际电路中一般以大地为零势能点 电压和电势的关系 uab a b 显然有uab uba 两点间的电压与零电势点的选取没有关系 二 电场线和等势面 物理学中用电场线和等势面来形象地描绘电场强度和电势 电场线 等势面的特点和电场线 等势面间的关系 电场线的方向为该点的场强方向 电场线的疏密表示场强的大小 电场线互不相交 等势面也互不相交 电场线和等势面在相交处互相垂直 电场线的方向是电势降低的方向 而且是降低最快的方向 电场线密的地方等差等势面密 等差等势面密的地方电场线也密 沿匀强电场中任何一条直线 等势面除外 电势都是均匀变化的 6种常见的电场的电场线和等势面 三 电荷引入电场 1 将电荷引入电场 将电荷引入电场后 它一定受电场力f eq 且一定具有电势能e q 2 在电场中移动电荷电场力做的功 在电场中移动电荷电场力做的功w qu 只与始末位置的电势差有关 在只有电场力做功的情况下 电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程 w e ek 无论对正电荷还是负电荷 只要电场力做功 电势能就减小 克服电场力做功 电势能就增大 正电荷在电势高处电势能大 负电荷在电势高处电势能小 利用公式w qu进行计算时 各量都取绝对值 功的正负由电荷的正负和移动的方向判定 四 静电感应 静电屏蔽 1 把电荷移近不带电的导体 可以使导体带电 这种现象叫做静电感应 2 导体中没有电荷定向移动的状态叫静电平衡状态 处于静电平衡状态的导体 内部场强处处为零 表面的场强垂直于表面 整个导体是等势体 下右图在验电器外罩一个金属网 验电器的箔片就不再张开 表示金属网内各处的场强都为零 3 导体壳可以保护它所包围的区域 使这个区域不受外部电场的影响 这种现象叫静电屏蔽 有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩 有的通信电缆外面包有一层铅皮 都是用来防止外界电场干扰的 起静电屏蔽作用 07学年度南京市金陵中学一模6 6 如图甲是某电场中的一条电场线 a b是这条线上的两点 一负电荷只受电场力作用 沿电场线从a运动到b 在这过程中 电荷的速度一时间图线如图乙所示 比较a b两点电势的高低和场强的大小 a a b ea ebb a b ea ebc a b ea ebd a b ea eb b 07学年南京市期末质量调研4 b 南京市07届二模试卷11 11 如图甲所示 是电场中的一条直线 电子以某一初速度从a点出发 仅在电场力作用下沿ab运动到b点 其v t图象如图乙所示 关于a b两点的电场强度ea eb和电势的关系 下列判断正确的是 ac 07年1月海淀区期末练习1 1 如图所示 在静止电荷 q所产生的电场中 有与 q共面的a b c三点 且b c处于以 q为圆心的同一圆周上 设a b c三点的电场强度大小分别为ea eb ec 电势分别为 则下列判断中正确的是 a eaeb c ea eb d ea ec bd 07年1月北京市崇文区期末统一练习9 9 a b是某电场中一条电场线上的两点 一正电荷仅在电场力作用下从a点运动到b点 运动过程中的速度一时间图像如图所示 比较a b两点电势的高低 场强e的大小及电荷的电势能 下列说法正确的是 a 9 如图所示 a b c d为匀强电场中的等势面 且电势 一带电粒子沿图中的ab曲线运动 不计粒子所重力 则粒子 a 一定带负电b 运动轨迹是抛物线c 从a运动到b的过程中电势能增加d 从a运动到b的过程中动能与电势能之和保持不变 07年1月山东潍坊市期末统考9 bd 07年天津五区县重点校联考6 6 如图所示 空间有一水平匀强电场 竖直平面内的初速度为v0的微粒沿着图中虚线由a运动到b 其能量变化情况是 a 动能减少 重力势能增加 电势能减少b 动能减少 重力势能增加 电势能增加c 动能不变 重力势能增加 电势能增加d 动能增加 重力势能增加 电势能减少 b 07届南京市综合检测题 二 1 1 如图所示 三条虚线表示某电场中的三个等势面 其电势分别为 1 10v 2 20v 3 30v 一个带电粒子只受电场力作用 按图中实线轨迹从a点运动到b点 则 a 粒子带负电b 粒子在a点的速度大于在b点的速度c 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度d 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 acd 07年重庆市第一轮复习第三次月考卷7 7 如图所示 真空中有一个固定的点电荷 电荷量为 q 图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面 有两个一价离子m n 不计重力 也不计它们之间的电场力 先后从a点以相同的速率v0射入该电场 运动轨迹分别为曲线apb和aqc 其中p q分别是它们离固定点电荷最近的位置 以下说法中正确的是 a m一定是正离子 n一定是负离子 b m在p点的速率一定大于n在q点的速率 c m在b点的速率一定大于n在c点的速率 d m从p b过程电势能的增量一定小于n从a q电势能的增量 bd 07届1月武汉市调研考试8 8 如图中的虚线为某电场的等势面 今有两个带电粒子 不计重力和它们的相互作用力 以不同的速率 沿不同的方向 从a点飞入电场后 分别沿径迹1和2运动 由轨迹可以断定 a 两粒子带电量的绝对值一定不同b 两粒子的电性一定不同c 两粒子的动能都是先减少后增大d 两粒子的分别经过b c两点时的速率一定相等 b 2007年物理海南卷7 7 如图所示 固定在q点的正点电荷的电场中有m n两点 已知mq nq 下列叙述正确的是 a 若把一正的点电荷从m点沿直线移到n点 则电场力对该电荷做功 电势能减少b 若把一正的点电荷从m点沿直线移到n点 则该电荷克服电场力做功 电势能增加c 若把一负的点电荷从m点沿直线移到n点 则电场力对该电荷做功 电势能减少d 若把一负的点电荷从m点沿直线移到n点 再从n点沿不同路径移回到m点 则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功 电势能不变 ad 07年1月广东省汕尾市调研测试10 10 如图示 绝缘杆长l 两端分别带有等量异号电荷 电量值为q 处在场强为e的匀强电场中 杆与电场线夹角 60 若使杆沿顺时针转过60 以杆上某一点为圆心转动 则下述正确的是 a 电场力不作功 两电荷电势能不变b 电场力作的总功为 qel 2 两电荷的电势能增加c 电场力作的总功为qel 2 两电荷的电势能减小d 电场力做的总功大小跟转轴位置无关 cd 2007年理综山东卷19 19 如图所示 某区域电场线左右对称分布 m n为对称线上两点 下列说法正确的是 a m点电势一定高于n点电势b m点场强一定大于n点场强c 正电荷在m点的电势能大于在n点的电势能d 将电子从m点移动到n点 电场力做正功 ac 07年上海虹口区教学质量检测三12 12 a b两点各放有电量为 q和 2q的点电荷 a b c d四点在同一直线上 且ac cd db 若将一正电荷从c点沿直线移到d点 则 a 电场力一直做正功 b 电场力先做正功再做负功 c 电场力一直做负功 d 电场力先做负功再做正功 点拨 电场强度为0的点p在ab中点左侧 p点左侧的场强方向向右 p点右侧的场强方向向左 如图示 b 07年1月海淀区期末练习10 10 如图所示的xoy平面区域内存在电场 一个正电荷先后两次从c点分别沿直线被移动到a点和b点 在这两个过程中 均需克服电场力做功 且做功的数值相等 那么这一区域内的电场可能是 a 沿y轴正向的匀强电场b 沿x轴的负向的匀强电场c 在第 象限内某位置的一个负电荷所产生的电场d 在第 象限内某位置的一个正电荷所产生的电场 bd 07年扬州市期末调研测试11 11 如图所示 两平行金属板水平放置并接到电源上 一个带电微粒p位于两板间恰好平衡 现用外力将p固定住 保持其电荷量不变 然后使两板各绕其中点转过 角 如图中虚线所示 再撤去外力以后 则p在两板间 a 重力势能将保持不变b 重力势能将变小c 电势能将变大d 电势能将变小 ad 两板转过 角 p恰好平衡 有qe mg微粒带负电 解 有qe cos mg 带电微粒p将沿水平向左运动 重力势能将保持不变 与下板的电势差增大 微粒带负电 电势能将变小 06年江苏连云港市最后模拟考试8 8 如图所示 在o点处放置一个正电荷 在过o点的竖直平面内的a点 自由释放一个带正电的小球 小球的质量为m 电荷量为q 小球落下的轨迹如图中虚线所示 它与以o为圆心 r为半径的圆 图中实线表示 相交于b c两点 o c在同一水平线上 boc 30 a距离oc的竖直高度为h 若小球通过b点的速度为v 则下列说法中正确的是 a 小球通过c点的速度大小是b 小球通过c点的速度大小是c 小球由a到c电场力做功是1 2mv2 mghd 小球由a到c机械能的损失是mg h r 2 1 2mv2 bd 解 b c两点电势相等 b c电场力不做功 由动能定理 b c 1 2mvc2 1 2mv2 mgrsin30 vc2 v2 gr 小球由a到c机械能的损失即克服电场力做功是 e mgh 1 2mvc2 mg h r 2 1 2mv2 11 如图所示 在匀强电场中有一半径为r的圆o 场强方向与圆o所在平面平行 场强大小为e 电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从a点进入圆形区域中 只在电场力作用下运动 从圆周上不同点离开圆形区域 其中从c点离开圆形区域的带电微粒的动能最大 图中o是圆心 ab是圆的直径 ac是与ab成 角的弦 则 a 匀强电场的方向沿ac方向b 匀强电场的方向沿oc方向c 从a到c电场力做功为2qercos d 从a到c电场力做功为2qercos2 07届南京市第一次调研测试11 bd 合肥市2007年教学质量检测一12 12 匀强电场中有a b c三点 它们的连线组成一个等边三角形 且ab bc ac 4cm 如图所示 电场方向与a b c三点所在平面平行 把一个电量为 2 10 9c的点电荷从a点移到b点 电场力做功为8 10 9j 若把另一电量为1 10 9c的点电荷从c点移到a点 电场力做功为4 10 9j 则b c两点的电势差ubc v 该匀强电场的电场强度e n c 结果保留2位有效数字 0 1 1 102 2007年上海卷13 13 一点电荷仅受电场力作用 由a点无初速释放 先后经过电场中的b点和c点 点电荷在a b c三点的电势能分别用ea eb ec表示 则ea eb和ec间的关系可能是 a ea eb ec b ea eb ec c ea ec eb d ea ec eb ad 2007年高考广东卷3 3 图2所示的匀强电场e的区域内 由a b c d a b c d 作为顶点构成一正方体空间 电场方向与面abcd垂直 下列说法正确的是 a ad两点间电势差uad与aa 两点间电势差uaa 相等b 带正电的粒子从a点沿路径a d d 移到d 点 电场力做正功c 带负电的粒子从a点沿路径a d d 移到d 点 电势能减小d 带电的粒子从a点移到c 点 沿对角线ac 与沿路径a b b c 电场力做功相同 bd 2007年理综全国卷 20 20 a b c d是匀强电场中的四个点 它们正好是一个矩形的四个顶点 电场线与矩形所在平面平行 已知a点的电势为20v b点的电势为24v d点的电势为4v 如图 由此可知c点的电势为 a 4vb 8vc 12vd 24v 解 运用一个结论 在匀强电场中 任意一族平行线上等距离的两点的电势差相等 所以uab udc 所以c点电势为8v 又解 对角线bd中点的电势为中间值14v 由此求得c点电势为8v b 2007年理综宁夏卷21 21 匀强电场中的三点a b c是一个三角形的三个顶点 ab的长度为1m d为ab的中点 如图所