高中物理选修3-1电势能、电势、电势差、电场强度的关系

1、31 才人明變遨育-1 - / 4电势能、电势、电势差、电场强度关系1. 电场强度 E矢量一与试探电荷无关!(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) Wab =：Ep = Epa _ Epb3电势(2 ) V 标量：电场本身的性质 与试探电荷无关!(1) q(2)

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 )V标量电场本身的性质：与验电荷无关(1 )定义式：UAb=W旳(2) Uae= $ A- $ B(3 ) UaeF- U ba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

3、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，AB _ 由q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0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；-2 - / 4明翰教育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

4、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。电场线的分布如右图所示。【同步练习】1 .如图1所示， A .把正电荷从 B .把正电荷从 C .把负电荷从 D .把负电荷从a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是b,b，b，b，a移到 a移到 a移到 a移到电场力做正功，电荷的电势能减少 电场力做负功，电荷的电势能增加 电场力做正功，电荷的电势能增加 电场力做负功，电荷的电势能增加u =w可以看出（_qA .电场中两点间的电势差与电场力做的功B .电场力在电场中两点间移

5、动的电荷越多，2 .从电势差定义式W成正比，与移送的电量 q成反比 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D .两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功3.如图2所示，电场中a、b、e三点，ab=be,则把点电荷瓊+q从a点经b移到e的过程中，电场力做功的大小关 系有（）A . Wab> WbeC. Wabv WbeB. Wab = WbeD .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、 现将另一正电荷由 e点沿ed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

6、的电势能逐渐减小C. q受到的电场力一直在减小D . q受到的电场力先增大后减小b两点，de为ab连线的中垂线,d为无穷远处,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6A .

7、电荷在B处时将具有5 X10J的电势能C .电荷的电势能减少了 5 XIO6J8.个点电荷，从静电场中的a点移到b点，A . a、b两点场强一定相等C .作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的9 .图9中A . B、C三点都在匀强电场中，已知电场力做了 B处将具有A点移到B点时，B .电荷在D .电荷的动能增加了 其电势能的变化为零，则_ 65X0 J的功，那么65X0_ J的动能_ 65 X10 J（）个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零；从3X 10- J,则该匀强电场的场强大小和方向是（）B .该点电荷一定沿等势面移动D . a、b两点的电势一定相等AC 丄 BC，Z

8、 ABC=60 °， BC=20em .把一B移到C，电场力做功为一1.73II 才人明翰敦育 申小孙壤W祝构-5 - / 4A . 865V/m，垂直 AC向左B . 865V/m,垂直 AC向右C. 1000V/m,垂直 AB斜向上D . 1000V/m，垂直 AB斜向下310.图12所示的匀强电场场强为 10N/C, ab= dc= 4cm, bc= ad= 3cm.则下述计算结果正确的是（）A . ab之间的电势差为 40V .B . ac之间的电势差为 50V .C.将q= 5X1O_3C的点电荷沿矩形路径 abcd移动一周，电场力做功为零.:-3: ED .将q= 5 X

9、10 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是一0.25 J .k图1211. 如图4所示，在场强为 E的匀强电场中有相距为 L的A、B的夹角为B,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，电场力做的功线ADB移动该电荷，电场力做的功 场力做功的特点是.W2 =W3 =两点，连线AB与电场线12. 将带电量为 6X 10-6 C的负电荷从电场中移到C点，电场力做了 1.2X 105 j的功， 为V,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S、£E：jS 4；若沿曲.由此可知，电荷在电

10、场中移动时，电A点移到B点，克服电场力做了3X 105 J的功，再将电荷从 B点则A、C间的电势差J-# - / 4413如果把q= 1.0X 108C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 W=2 1°一 J ： 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 CD = 4cm, 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 XW17j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？-# - / 4-# - / 4B-=图S-# - / 4-# - / 415.如图所示，A、B、C为810 C的正点电荷从 点，克服电场力做功（1）求电场线的方向及 U（2）若AB边长为2cm，求电场强度。等边三角形的三个顶点, A点移到B点，电场力做功为 3X 10 6JOUAC、U BC 的值。AB、某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为3X 10 6J,将另一电荷量为108C的负点电荷从 A点移到C-6 - / 4