电势能 电势20130715.doc

测试（一）：1、恒力对物体做功，功的计算式如何？ 2、带电体周围有电场（如图，点电荷+Q形成的电场），且一般来说不同点的电场强弱不同（Ea Eb）（匀强电场除外），所以同一电荷放入电场中不同点受到的电场力不同（Fa Fb），如果电荷q在电场力作用下运动，电场力对电荷会 。3、物体在重力作用下，从位置高处向位置低处移动，移动物体过程中重力要 。而移动电荷电场力也要 ，两者非常类似。我们可以用 科学研究方法加以研究电场。4、移动物体重力做功的多少，跟 有关系，重力对物体所做的功W公式是： 可以猜想电荷在电场中运动，电场力做功与 无关，与 有关。5、物体在重力场中具有能 ，类比电荷在电场中也具有能 。6、重力做功引起物体重力势能的减少。重力做多少功，重力势能减少多少，关系式： 类比法：电场力做功引起物体 ，电场力做多少功，电荷的 。定量关系是： 类比：2重力势能 电势能地球上的物体因为受到重力作用能够做功而具有重力势能。与此类似，在电场中的带电物体受电场力作用也具有做功本领，因此也具有能量，这种能量就叫做 。重力势能的公式： 电场电势能 电势一、知识：1电势能：电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能称为电势能，用表示。公式： (1).电势能与重力势能相似，其大小与零势能的选取有关。(2).电场力做功和电势能变化的关系：电场力做正功，_ ；电场力做负功（电荷克服电场力做功），_；电场力做功的多少等于 ，即WAB= 。（可与重力做功进行类比）2电势：_，叫做该点的电势，用U表示。(1).数学表达式：U= ；单位：伏特(V)。(2).电势的值与零电势的选择有关，通常取无穷远处的电势为零或取大地的电势为零。(3).电势与场强一样，也是电场的属性，与电场中有无其他电荷存在无关。(4).电势能和电势的关系：正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越高的地方电势能越小。(5).电势与电场线方向的关系：沿着电场线方向，电势逐点降低。3电势差：电场中两点间电势的差值叫电势差，又称电压，即UAB=UA-UB。(1).电势差与电势的关系：UAB0时，说明UAUB；UAB0时，说明UAUB。(2).电场力做功与电势差的关系：(正、负号参与运算)典型例题：1以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？ （1）负电荷周围空间的电势为_值正电荷周围空间的电势为_值（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为_值（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为_值2关于电势差的说法中，正确的是（）（A）两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功；（B）电量为1C的电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V；（C）在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关；（D）两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比3如图，实线表示电场线，虚线表示某带电粒子的运动轨迹。由此可知以下说法中正确的是 （）（A）粒子一定从a向b运动；（B）粒子一定带正电；（C）粒子在P点的速度比在Q点的速度大；（D）粒子在P点的电势能比在Q点的电势能小。4如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点。若将一负点电荷从a点由静止释放，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）UaUb，EaEb； （B）UaUb，EaEb；BACD（C）UaUb，EaEb； （D）UaUb，EaEb。5如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V。由此可得D点的电势UD=_V。-qExmxoO6.如图所示，一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向。小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且fUbUc B. EaEbEc CUa-Ub= Ub-Uc D. Ea=Eb=Ec2在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中A点时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能A及电场中A点的电势UA分别为（ ）A.A=-W，UA= B. A=-W，UA=- C.A=W，UA= D. A=W，UA=-3一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，电场力对该电荷做功为零，则（ ）A.a、b两点的场强一定相等。 B.该电荷一定沿等势面移动。C.作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直的。 D.a、b两点电势一定相等。4如图电场中，一电荷经B点沿图中虚线飞过A点，A点电场线切线沿水平方向，不计重力作用，则可知：（ ）AA点电场方向向左 B电荷在A点受力方向向左 C电荷在A点速度较大 D电荷在B点加速度较大cbdea5如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷，电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中（ ）A.电场力做功qU B.克服电场力做功qUC.电场力做功大于qU D.电场力做功小于qU6电场中的电荷因_而具有的能量叫电势能当两个同种电荷距离增大时，电荷的电势能将_；若把两个电荷的距离增大时，电场力做了负功，则这两个电荷为_种电荷测试（二）：1在电场中将q110-10C的正电荷从A点移到B点电势能减少了110-8J，UAB_，若是负电荷，其电势能将_ ，UAB_AB2在一个负电荷产生的电场中的一条电场线上，有A、B两点，比较A、B两点，其中场强较大的是_点，电势较高的是_点由此可以总结出：顺着电场线方向，电势_；3一个电荷从静电场中的a点移到b点，电场力对电荷做功为零，则a、b两点的电势_4以+Q为球心作一个球面，球面上各点场强大小_，方向_；沿该球面移动一个电荷，速度方向与其所受电场力方向_，电场力_做功，各点电势_5在等量异种电荷连线的中垂面上移动电荷，电场力方向与速度方向_，电场力_做功，各点电势_ 6一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷的A、B两点的电势能A、B之间的关系为（ ）AEA=EB BEAB7. AB为一条直线电场线上两点，将一负电荷从A点静止释放，向B点运动，运动过程中的速度图像如图，则：（ ）AUAUB，EAEB BUAUB，EAEB CUAEB DUAUB，EAEB8. 如图，真空中一条线段AB，中点为O，P为线段AB的中垂线上一点，两端分别放等量同种点电荷+Q、+Q。沿折线AOP移动一带负电的检验电荷 q，检验电荷电势能变化是：（ ）A先变大后变小 B先变小后变大C一直变大 D一直变小 9如图，将一负检验电荷由a点移至b点或c点，均需克服电场力做功W，此空间存在的静电场可能是：（ ）A沿y方向的匀强电场 B沿+x方向的匀强电场C在第像限的正点电荷形成的电场 D在第像限的负点电荷形成的电场10.如图所示，a,b为竖直向上的电场线上的两点，一个带电质点，在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点时速度恰好为零，则下列说法中正确的是 （ ）A.带电质点在a,b两点所受的电场力都是竖直向上的B.a点电势比b点的电势高C.带电质点在a 点的电势能比在b点的电势能大D.a点的电场强度比b点的电场强度小电场等势面知识：等势面： 1定义：_2.几种典型电场的等势面(1)点电荷电场中的等势面: 语言叙述:_;在方框中画出负点电荷电场中的等势面(2)等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面.(3)等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,(4)匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇面,3.等势面特点:(1)等势面一定与电场线垂直,即跟场强垂直；证明：（2）在同一等势面移动电荷时，电场力不做功（3）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面；（4）两个等势面永远不会相交；（5）等差等势面密的地方，场强大；等差等势面疏的地方，场强小。典型例题：1关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是（ ）A电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C电势差是矢量，电场力作的功是标量D在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零cbaE2图上实线为电场线，虚线为等势面， a、b两点的电势分别为Ua=50V 、Ub=20V则ab连线中点c的电势Uc可能为：（ ）A35V； B40V； C25V； D10V。练习：1有一电场的电场线如图1所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则 （ ）AEaEb UaUb ； BEaEb UaUbCEaEb UaUb ； DEaEb UaUb2如图，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，abbc，则（ ）Aa点与c点的电场强度相同；Ba点与c点的电势相同Ca、b间电势差与b、c间电势差相等D点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不作功3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5一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5106J的功，那么 （ ）A电荷在B处时将具有5106J的电势能；B电