第四节电势能和电势

1、第四节电势能和电势基础知识一、静电力做功的特点WF|AB|qE|AB| WF|AB|cosqE|AB| WW1+W2+W3+其中FqE|AM|结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。二、电势能：电荷在电场中具有的势能叫做电势能 用Ep表示（电势能是电荷和电场共同拥有的）1、 静电力做的功等于电势能的减小量公式：WABEpAEPB（WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，EpA和EPB分别表示电荷在A点和B点的电势能）规律：电场力做正功电势能减少 电场力做负功电势能增加2、 某点电势能的计算方法 （1） 电荷在

2、某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置所做的功。公式：EpAWAB （以B为电势能零点）（2）零势能面的选择通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。三、电势1定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。 2、表达式：Ep/q （与试探电荷无关）3、电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。（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。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。）4、单位：伏特（V） 1V1J/C物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能

3、是1J，则该点的电势就是1V5、沿着电场线方向电势降低 四、等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 1、等势面的特点（1）在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。（2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。（3）等势面不相交、不相切。， （4）如果两个相邻的等势面间的电势之差是相等 ，则等势面越密，电场强度越大。（5）点电荷的等势面：以电荷为圆心的一簇球面（6）匀强电场的等势面：等间距的平行直线（7）等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。（8）等量异种电荷连线上和中线上连线上：

4、由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。【夯实基础】1.将带电量610-6的负电荷从A点移到B克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J的功，则：（1）如规定A点电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别是多少？（2）如规定B点电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别是多少？（3）电荷由A到B，再到C的过程中电势能共改变多少？ 2以无穷远处为零电势（能）点，下述情况中各物理量为正还是为负？ （1）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为_值（2）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为_值（3）负电荷周围空间的电势为_值3图5为

5、电场中的一条电场线，一个正电荷只受电场力从A点沿直线向B点运动时，速度逐渐减小，则Ua_Ub（填、）4一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.电荷在B处将具有5106J的动能C.电荷的电势能减少了5106J D.电荷的动能增加了5106J5若带正电小球只受电场力作用从静止开始运动，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6有一电场的电场线如图1所示，

6、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 UaUb7在静电场中，下列说法正确的是：（ ）A电势相等的地方，场强必定相等；B在场强处处相等的地方，电势不一定相等；C场强为零的点，电势必定为零；D在负点电荷形成的电场中，离电荷越近，电势则越高，场强则越小。8如图4，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、b两点场强方向相同 B . a点电势比b点高 Ca、b、c三点与无穷远处电势相等D一带电粒子（不计重力）在a点无初速释放，则它将在a、b连线上

7、运动9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10、A、B、C为匀强电场中的三点，如图1621，A6 V，B2 V，C2 V，试画出匀强电场过A点的一条电场线.(作图过程要体现依据痕迹)A B C D 图162111如右图所示，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A15V，B3V，C3V，由此可得D点电势D_画出匀强电场过A点的一条电场线图112 如图1，所示为某电场中的几条电场线和等势面，一重量不计的带电粒子在电场中沿AB曲线运动，先后经过A、B两点，此粒子带的是电（填正、

8、负），经过A、B两点时的加速度aa（填、），经过、B两点时的速率 （填、）。13一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示。图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面。不计重力，可以判断 ( )A、此粒子一直受到静电排斥力作用；B、粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能；C、粒子在b点的速度一定大于在a点的速度；D、粒子在a点和c点的速度大小一定相等；MN14如图所示，实线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的结论是： （ ）A、M点的电势一定高于N点的电势B、M点的电场强度一定大于N点的电场强度C、由M点向N点移动电荷时，电势能变化量

9、与零电势的选择有关D、在M点和N点的电势能与零电势的选择无关15一带电粒子只在电场力的作用下沿图158中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有abc0，那么将一负电荷从A移到B的过程中( )(A)电场力做正功，电势能增加(B)电场力做负功，电势能增加(C)电场力做正功，电势能减少(D)电场力做负功，电势能减少2.下列说法中正确的是( )(A)电场线密集处场强大，电势高(B)沿电场线方向场强减小，电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处，电势不一定为零3.如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则( )(A)电场力做正功 (B)动

10、能增加 (C)电势能增加(D)加速度增大4某电场中的电场线(方向未标出)如图所示，现将一带负电的点电荷从A点移至B点需克服电场力做功，则C、D两点的电场强度、电势大小关系应为 ()AECED，CD BECD CECED，CD DECED，C WAC BWAD WAB CWAD= WAC DWAC= WAB13.如下图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2v1)若小物体电荷量保持不变，OMON，则( )A小物体上升的最大高度为B从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C从M到N的过

11、程中，电场力对小物体先做负功后做正功D从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小14.如右图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点电场线与梯形所在的平面平行ab平行cd，且ab边长为cd边长的一半，已知a点的电势是3 V，b点的电势是5 V，c点的电势是7 V由此可知，d点的电势为( )A1V B2V C3V D4V15.如图所示，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.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

12、做正功16.如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2，问: (1)电场强度E为多大? (2)A点至最高点的电势差为多少? 17.如右图所示，在匀强电场中，一绝缘轻质细杆l可绕O点在竖直平面内自由转动，A端有一带正电的小球，电荷量为q，质量为m.将细杆从水平位置自由释放，小球在下落到最低点B时，求：(1)取A点为零电势，小球的电势能为多大？(2)绝缘杆对小球的作用力？18.一带电平行板电容器竖直放置，如图所示板间距d0.1 m，板间电势差U1000 V现从A处以速度vA3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m0.02 g、电荷量为q107 C)，经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，(取g10 m/s2)求： (1)分别从水平方向和竖直方向定性