C029.电势和电势能

1、电势和电势能季 军2007年7月1一、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6 07学年南京市期末质量调研4 南京市07届二模试卷11 07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9 07年天津五区县重点校联考607届南京市综合检测题（二）1 07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10 2007年理综山东卷1907年上海虹口区教学质量检测三12 07年1月海淀区期末练习10 07年扬州市期末调研测试1106年江苏连云港市最后模

2、考8 07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2一、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

3、然有UAB= -UBA。两点间的电压与零电势点的选取没有关系。3二、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。46种常见的电场的电场线和等势面：孤立点电荷周围的电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场匀强电场点电荷与带电平板5三、电

4、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。6四、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

5、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。707学年度南京市金陵中学一模66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

6、高低和场强的大小 （ ）Aab，EaEbBab，EaEbCab，EaEbDab，EaEb乙0tvab甲B807学年南京市期末质量调研4 vt0乙BA甲4图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。若将一负电荷从A点自由释放，负电荷在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的v-t图线如图乙所示。比较A、B两点电势的高低和场强的大小，可得（ ） A. B.C DB9南京市07届二模试卷1111、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 （ ）A

7、 EA EBB EA EB 0tvABA C1007年1月海淀区期末练习1+QABC1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（ ） AEAEB， CEAEB， DEAEC，B D1107年1月北京市崇文区期末统一练习9vAAv0tBvB9A、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（ ）A129如

8、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 B DadcbBA1307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EBAB1407届南京市综合检测题（

9、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ABA C D1507年重庆市第一轮复习第三次月考卷77、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

10、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pb过程电势能的增量一定小于N从aq电势能的增量c+ab pqQ B D1607届1月武汉市调研考试88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1AC B 2B172007年物理海南卷

11、77.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MQNQ，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MQNA D1807年1月广东省汕尾市调研测试1010、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

12、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+Q-QEC D192007年理综山东卷1919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 ( )AM点电势一定高于N点电势BM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 A CMN2007年上海虹口区教学质量检测三12 12. A、B两点各放有电量

13、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。+Q+2QABCD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：+Q+2QABCDPB2107年1月海淀区期末练习1010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

14、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OyxACBB D2207年扬州市期末调研测试1111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PA D两板转过角，qEmgP恰好平衡，有 qEmg 微粒带负电，解：有 qEcos 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

15、大，微粒带负电，电势能将变小2306年江苏连云港市最后模拟考试88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)-1/2mv2OABCRh30B D24OABCRh30 解：

16、B、C两点电势相等， BC电场力不做功。由动能定理， BC, 1/2 mvC2 -1/2 mv2 =mgRsin 30) 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-1/2 mvC2=mg(h-R/2) - 1/2 mv22511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

17、电场的方向沿OC方向C从A到C电场力做功为2qERcosD从A到C电场力做功为2qER cos207届南京市第一次调研测试11AOBCB D26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-210-9C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为810-9J；若把另一电量为110-9C的点电荷从C点移到A点，电场力做功为410-9J，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）CBA01.1102272007年上海

18、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）EAEBEC。（B）EAEBEC。（C）EAECEB。（D）EAECEB。 A D282007年高考广东卷33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 ( )AAD两点间电势差UAD与A A两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD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A C与沿路径ABB C电场力做功相同ABCDEABCD图2B