高中物理选修31电势能电势电势差电场强度的关系

1、电势能、电势、电势差、电场强度关系1.电场强度E矢量与试探电荷无关！（1）E=F/q任何电场 (N/C)（2）公式： E=kQ/r2 点电荷场 （3）E=U/d匀强电场（V/m）（4）与电场线的关系：电场线密的场强大，电场线某点的切线方向为该点场强方向。2.电势能W: J标量与检验电荷有关、电场中的位置有关；（1）电场力作正功，电势能减小，做了多少功，电势能减少多少；克服电场力做功，电势能增加，做了多少功，电势能增加多少！（2）3电势（ ）V标量：电场本身的性质与试探电荷无关！（1）（2）UAB=A-B（3）与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低，且降得最快4.电势差（ UAB ）

2、V标量电场本身的性质：与验电荷无关!（1）定义式：UAB=WAB/q（2）UAB=A-B （3）UAB=- UBA等量电荷两条特殊线上的场强、电势分布特点一、等量异种电荷电场强度1、两电荷连线上小结：等量异种电荷连线中点场强最小，靠近点电荷场强渐强，方向从正点荷指向负电荷。2、中垂线上小结：等量异种电荷的中垂线上电场强度由中点向上向下减小，方向与两点电荷的连线平行且由正电荷指向负电荷。电势1、两电荷连线上：小结：由于沿着电场线的方向电势降低，所以连线上从正点电荷到负点电荷电势降低。2、两点电荷连线中垂线上：小结：由于中垂线上场强方向与中垂线垂直，所以某检验荷在中垂线上移动时，电场力不做功，由

3、知，中垂线上任意两点的电势差为零，即中垂线上电势均为零。二、等量同种电荷电场强度1、两电荷连线上小结：等量同种电荷连线上中点场强为零，向两侧逐渐增大。2、中垂线上小结：等量同种电荷连线的中垂线上，从中点向两侧电场强度先增大后减小，两侧方向相反，关于O点对称的点数值相等。若两电荷为等量正电荷，则电场强度方向均沿中垂线方向从中点指向无限远；若两电荷为等量负电荷，则电场强度方向均沿中垂线方向从无限远指向中点。电势1、两电荷连线上小结：可根据电势与电场线的关系（沿着电场线的方向电势降低）直接判断：连线上，中点电势最小，从中点往两边电势升高；2、中垂线上小结：中垂线上从中点往两边电势降低，无穷远处为零。

4、电场线的分布如右图所示。【同步练习】1如图1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从电势差定义式可以看出 （ ） A电场中两点间的电势差与电场力做的功W成正比，与移送的电量q成反比B电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大C将1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏D两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电

5、场力做的功3如图2所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有 （ ） AWabWbc BWabWbcCWabWbc D无法比较4.如图3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 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

6、一定为零 D场强大小相同的点电势不一定相同6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7一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5×106J的功，那么 ( )A电荷在B处时将具有5×106J的电势能 B电荷在B处将具有5×106J的动能C电荷的电势能减少了5×106J D电荷的动能增加了5×106J8一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其

7、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9图9中AB、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC=60°，BC=20cm把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为1.73×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 （ ）A865Vm，垂直AC向左 B865Vm，垂直 AC向右C1000Vm，垂直 AB斜向上 D1000Vm，垂直 AB斜向下10.图12所示的匀强电场场强为103N/C，abdc4cm，bcad3cm则下述计

8、算结果正确的是 （ ）Aab之间的电势差为40VBac之间的电势差为50VC将q5×103C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零D将q5×103C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是0.25J11如图4所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1_；若沿路经ACB移动该电荷，电场力做的功W2_；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3_由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_12.将带电量为6×10-6 的负电荷从电

9、场中A点移到B点，克服电场力做了3×10的功，再将电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×105 的功，则A、C间的电势差为 ，电荷从A点移到B点再从B点移到C点的过程中，电势能变化了 13如果把q1.0×108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? 14如图6，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD4cm，CD连线和场强方向成60°角已知电子从D点移到C点电场力做3.2×1017J的功，求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差；（3）若A板接地，D点电势为多少？15.如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为108C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×l06J，将另一电荷量为108C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×106J。(1)求电场线的方向及UAB、UAC、UBC