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4.电势能和电势
2019-05-20 | 阅:  转:  |  分享 
  
A.该粒子带负电B.该粒子的动能先增大,后减小C.该粒子的电势能先减小,后增大D.该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为v0AB
CDCOab++-【例4】如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上,有一电子,从静止开始由a
运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是()A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.
电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少EabC【例5】一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电
场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A.动能减小B.电势能增加C
.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加【例6】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5×10
-6J的功,那么()A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B.电荷在B处将具有5×1
0-6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10-6JD.电荷的动能增加了5×10-6JCD【例7】将带
电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5J的功,再从B移到C,电场力做了1.2×10-5J
的功,则(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点
的电势能分别为多少?(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?增加了1.8×10-5J.
EPC=1.8×10-5JEPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5JEPA=-3×10-5J1
234电场力做功的特点电势能电势等势面电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值伏特(V)1V=
1J/C(计算时要代入正负号)场源电荷、位置定义:定义式:决定因素:单位:矢量性:标量,正负代表大小电势
具有相对性,确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零把单位正电荷从该点移动到零势能面
电场力所做的功讨论沿着电场线方向,电势将怎样变化?AB沿电场线方向电势降低正(负)电荷在电势高的地方电势能大(小
)河流电场水流线
电场线流向
场强方向流速场强大小地势
电势水往低处流沿电场方向电
势降低重力势能电势能判断电势能高低判断电势高低电场力做功
EP=qΨ能量守恒电场中所处位置问题1:电场强度大的地方电势是否一定高?问题2:电场强度为零的点电势一定为零吗?【例8
】有关电场中某点的电势,下列说法中正确的是()A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B
、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性,与放入该点的电荷情况
无关D【例9】关于静电场,下列说法正确的是()A.电势等于0的物体一定不带电
B.电场强度为0的点,电势一定为0C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时
,电势能一定增加D【例10】在静电场中,将一带负电的小球(可视为点电荷)从A点移到B点,小球克服电场力做功3.2×10-6J,
则()A.电场强度的方向一定是A点指向B点B.电场中A点的电势一定比B点
高C.小球在A点的电势能一定比在B点小D.小球在A点的动能一定比在B点大BC【例11】如图所示
,某区域电场线左右对称分布,MN为对称线上的两点。下列说法正确的是()A.M点电势一定高于N点电势B.M
点电场强度一定大于N点电场强度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,静电力做正功AC【例1
2】如图所示,PQ是等量的正点电荷,O是它们连线的中点,AB是PQ连线中垂线上的两点,用EA、EB和ΨA、ΨB分别表示AB两点的场
强和电势,则()A.EA一定大于EB,ΨA一定大于ΨBB.EA不一定大于EB,
ΨA一定大于ΨBC.EA一定大于EB,ΨA不一定大于ΨBD.EA不一定大于EB,ΨA不一定大于
ΨBB【例13】如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移到电场中的A点,静电力做功W=-1.2×10-4J,那么:
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q在移入电场前A点的电势是多少?答案:1.2×10-4J;1
.2×104V1.2×104V【例14】将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服静电力做了3×10-5J
的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2×10-5J的功,则1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?2)如
果规定A点的电势为零,则该电荷在C点的电势能和C点电势各为多少?3)如果规定B点电势为零,则该电荷在C点的电势能和C点的电势各是
多少?增加了1.8×10-5J1.8×10-5J;-3V-1.2×10-5J;2V1234电场
力做功的特点电势能电势等势面电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。等势面定义:+-E2在同一等势面上电场力不做
功1电场线垂直等势面(见等势面画电场线)3疏密代表电场强弱等势面特点:4不同等势面在空间不相交、不相切,闭合5
沿电场方向电势降低最快6匀强电场中电势均匀变化【例15】关于等势面,正确的说法是(???)A.电荷在等势面上移动时不受
电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强大小相等C.等势面一定跟电场线垂直D.两等势面不能相交CD【例16】孤
立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示,其电势分别为ψ1、ψ2、ψ3,A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点,且ab=bc.
现将一正电荷由a移到b,电场力做正功W1;再由b移至C,电场力做正功W2,则(???)A.W1=W2,ψ1<ψ2<ψ3B.W
1=W2,ψ1>ψ2>ψ3C.W1>W2,ψ1>ψ2>ψ3D.W1<W2,ψ1>ψ2>ψ3C123【例17】如图所
示,虚线a、b和c是某电场中的三个等势面,它们的电势为Ua、Ub、Uc,其中Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹
如实线KLMN所示,由图可知()A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功B.粒子从L到M的过程
中,电场力做负功C.粒子从K到L的过程中,电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减少AC【例18】空间中PQ两
点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,PQ两点附近电场的等势面分布如图所示,ABCD为电场中的四个点。则()
A.PQ两点处的电荷等量同种B.A点和B点的电场强度相同C.C点的电势低于D点的电势D.负电荷从A到C,电势
能减少D【难度挑战19】ab带等量异种电荷,MN为ab连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入,开始时一段轨
迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中()电场力做工与电势能之间是什么关系电
势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.第一课时结束电势能和电势演讲:秘倩倩1234电场力做功的特点
电势能电势等势面1234电场力做功的特点电势能电势等势面1、功的计算:W=FLcosα2、重力做功有什么
特点?(1)与路径无关(2)WG与重力势能的关系(3)重力势能是相对的(4)重力势能具有系统性。(5)重力场ME
W=F·|AB|cosθ=qE·|AM|将电荷q从A沿直线移至B:AB?+q+qFM?EA
B将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1=qE·|AM|对MB:W2=0对全程:W=W1+W2=
qE·|AM|+qF+qF将电荷q从A沿曲线移至B:M?EAB+qFEAB+qF+
qF+qF+qFW=W1+W2+W3+…=qE·|AM|W1=qE·x1W2=
qE·x2W3=qE·x3…………Mx1+x2+x3+…=?x1x2在匀强电场中移动电
荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关,并且是初、末两点在电场线上的距离有关静电力做功特点这一
结论不仅适用于匀强电场,而且适用于任何电场;只要初、末位置确定了,移动电荷q做的功WAB就是确定值,这一点与重力做功相似;1
234电场力做功的特点电势能电势等势面点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动?EF+qAB能否从能量的
角度解释动能的增加?重力势能等于物体从某点移动到零势能面重力做的功电势能等于电荷从某点移动到零势能面电场力做的功电场中:
规定大地或无穷远为零势能面大小上来看有质量的物体在重力场中由于受到重力而具有与位置有关的势能叫做重力势能。电荷在电场中由于受
到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。产生机制上来看电荷在电场中由于受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能(Ep
)标量。定义:矢量性:静电力做正功电荷的电势能减少.静电力做负功电荷的电势能增加.AB+vAB+v
EE电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大电场力做的功等于电势能的减少量静电力做功与
电势能变化的关系:【例】如图,在场强E=103N/C的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为
多少?电势能如何变化?电荷在B点具有的电势能多大?EqFAB电势能是相对的,与零电势能面有关通常把电荷在离场源电荷
无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功
EP=W重力场中,重力:地球和物体之间存在的吸引力电场中,电场力:电荷之间的作用力有重力就有重力势能Ep=mgh有电
场力就有相应的能,叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定电场力做正功,电势能就减少电场力做
负功,电势能就增加电场力作功,电势能改变重力做功,重力势能改变重力做正功,重力势能就减少重力做负功,重力势能就增加W重
=EP1-EP2W电=EPA-EPB重力势能与电势能类比:1电场力做功改变电势能电场力做正功,电势能减少;电场力做
负功,电势能增加2电场力做的功等于电势能的减少量WAB=EPA-EPB3相对性:大地或无穷远默认为零电势能知识小结6
电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W5电势能有正负,却是标量,正
负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。4在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都
为负。【例1】下列说法中正确的是()A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大B.当两负点电荷相
互靠近时,它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它
们的电势能大。ABC【例2】固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知MQA.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加AC.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,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,则该电荷克服静电力所做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变D【例3】如图所示是某电场中的一条直线,一电子从A点由静止释放,它将沿直线向B点运动,下列有关该电场情况的判断正确的是()A.该电场一定是匀强电场B.电场强度EA一定小于EBC.电子的电势能EPA>EPBD.电子的电势能EPA
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(本文系端午啦首藏)