高二物理第三講場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)講義

1、第三講 場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)學(xué)習(xí)目的和要求：1理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，并掌握其方向的判定方法2能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，運(yùn)用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加計(jì)算3理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。4.理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。重點(diǎn)：1.掌握?qǐng)鰪?qiáng)的大小定性判斷以及方向的分析方法，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的定量計(jì)算 2.掌握電場(chǎng)做功以及電勢(shì)能之間的相互關(guān)系，并能夠判斷電勢(shì)能的變化 3掌

2、握電勢(shì)的大小方向的判斷方法，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算 4掌握?qǐng)鰪?qiáng)和電勢(shì)的綜合分析運(yùn)用難點(diǎn)：掌握?qǐng)鰪?qiáng)，電勢(shì)以及電勢(shì)能之間的相互關(guān)系，并能夠進(jìn)行相關(guān)分析電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度電荷間的相互作用力是怎樣產(chǎn)生的？電場(chǎng)：（根據(jù)重力和重力場(chǎng)來(lái)學(xué)習(xí)）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)電場(chǎng)發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場(chǎng).特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì)，看不見，摸不著，無(wú)法稱量，可以疊加.物質(zhì)性：是客觀存在的，具有物質(zhì)的基本屬性質(zhì)量和能量.基本性質(zhì)：主要表現(xiàn)在以下幾方面引入電場(chǎng)中的任何帶電體都將受到電場(chǎng)力的作用，且同一點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中不同點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的大小或方向都可能不一樣.電場(chǎng)能使引入其中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.當(dāng)帶電

3、體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力將對(duì)帶電體做功，這表示電場(chǎng)具有能量.可見，電場(chǎng)具有力和能的特征電場(chǎng)強(qiáng)度（可以類似與g來(lái)學(xué)習(xí)）定義：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)用E表示。公式（大?。篍=F/q （適用于所有電場(chǎng)）單位：N/C 提出問題：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，怎樣表示電場(chǎng)的方向呢？方向性：物理學(xué)中規(guī)定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相同指出：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反唯一性和固定性電場(chǎng)中某一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無(wú)關(guān)，它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置，電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電

4、場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷無(wú)關(guān).3、（真空中）點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加（1）點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)（根據(jù)庫(kù)侖定律推導(dǎo)）大?。篍=kQ/r2 （只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)）方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負(fù)電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q說(shuō)明：公式E=kQ/r2中的Q是場(chǎng)源電荷的電量，r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和該點(diǎn)距場(chǎng)源電荷的距離決定的，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)提出問題：如果空間中有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，此時(shí)各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的呢？ （2）電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理：某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)周圍各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和4、電場(chǎng)線（1）電場(chǎng)

5、線：電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。（2）電場(chǎng)線的基本性質(zhì)電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)).靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn).它不封閉，也不在無(wú)電荷處中斷.任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交(包括相切)介紹各種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布情況。5、勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義：電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等、方向相同的電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng).(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線：是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線.例如，兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中，除邊緣附近外，就是勻強(qiáng)電場(chǎng).常見電場(chǎng)的

6、電場(chǎng)線電場(chǎng)電場(chǎng)線圖樣簡(jiǎn)要描述正點(diǎn)電荷發(fā)散狀負(fù)點(diǎn)電荷會(huì)聚狀等量同號(hào)電荷相斥狀等量異號(hào)電荷相吸狀勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的、等間距的、同向的直線電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系例題講解【例1】下列說(shuō)法正確的是：（ ）A、 根據(jù)EF/q，可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比B、 根據(jù)EkQ/r2 ，可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量成正比C、 根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)D、 電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡 【例2】如圖所示，以O(shè)為圓心，r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，同時(shí)在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電

7、量為q的試探電荷放在c點(diǎn)，則恰好平衡，那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多少？a、d兩點(diǎn)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)為多少？ 【例1】下列說(shuō)法正確的是：（ ）A、根據(jù)EF/q，可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比B、 根據(jù)EkQ/r2 ，可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量成正比C、 根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)D、電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡 【解析】這個(gè)問題涉及到有關(guān)電場(chǎng)的基本概念。EF/q作為電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，給出了電場(chǎng)強(qiáng)度的一種測(cè)量方式或方法。而對(duì)于電場(chǎng)中的某一確定的點(diǎn)，放在該處的試探電荷的電荷量不同，電荷受到的電場(chǎng)力也不同，但電場(chǎng)力和電荷量的比值卻是不變的，即電場(chǎng)強(qiáng)度與電

8、場(chǎng)力及試探電荷的電荷量無(wú)關(guān)，而由場(chǎng)源電荷及研究點(diǎn)在場(chǎng)中的位置決定。對(duì)于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，確定點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷的電量成正比。電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合場(chǎng)強(qiáng)由平行四邊形法則確定，作為合場(chǎng)強(qiáng)的平行四邊形的對(duì)角線不一定比作為分場(chǎng)強(qiáng)的平行四邊形的鄰邊長(zhǎng)。只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線，帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下，電荷的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線重合時(shí)，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才會(huì)與電場(chǎng)線重合。【答案】B【例2】如圖所示，以O(shè)為圓心，r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，同時(shí)在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電量為q的試探電荷放在c點(diǎn)，則恰好平衡，那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的

9、場(chǎng)強(qiáng)為多少？a、d兩點(diǎn)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)為多少？【解析】圖示空間有勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是兩個(gè)電場(chǎng)在該處場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)。由帶電量為q的試探電荷在c處于平衡可得： 解得勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為：由正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向從圓心沿半徑方向向外。故在a點(diǎn)，點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向；在d點(diǎn)，點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸的正方向。在a點(diǎn)，為兩個(gè)等大、同方向場(chǎng)強(qiáng)的合成，即 在b點(diǎn)，為兩個(gè)等大、互相垂直的場(chǎng)強(qiáng)的合成，即 【例3】如圖所示，質(zhì)量m2.0×10-3kg的帶電小球用絕緣細(xì)線豎直地懸掛于電場(chǎng)中，當(dāng)小球的帶電量為q11.0×10-4C時(shí)，懸線中的張力為T11.5×10-2

10、N，則小球所在處的場(chǎng)強(qiáng)為多大？當(dāng)小球的帶電量為q21.0×10-4C時(shí)，懸線中的張力T2為多大？【解析】小球的重力G=mg=2.0×10-2N由題意：繩子拉力T1=1.5×10-2NG故電場(chǎng)力F方向向上且有F+T1=G 得F=G-T1=5×10-3N小球處的場(chǎng)強(qiáng)E=當(dāng)q2=-1.0×10-4C時(shí)，電場(chǎng)力F/=F=5×10-3N，方向向下，此時(shí)繩中張力為T2=G+F/=2.5×10-2N課堂練習(xí)：1下列說(shuō)法中正確的是 ( )A電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)力的性質(zhì)，因此場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比B電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于

11、Fq，但與試探電荷的受力大小及電荷量無(wú)關(guān)C電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向即試探電荷在該點(diǎn)的受力方向 D公式EFq和EkQ / r對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用的2下列說(shuō)法中正確的是 ( )A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)B電場(chǎng)是一種物質(zhì)，與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用D電場(chǎng)是人為設(shè)想出來(lái)的其實(shí)并不存在abcdFq圖13一123在一個(gè)電場(chǎng)中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，電荷所受到的電場(chǎng)力F跟引入電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系如圖13一12所示，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)Ba、b

12、、c、d四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是E>E> Ec> EaC同一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨試探電荷電荷量的增加而增加D無(wú)法比較以上四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度值4相距為a的A、B兩點(diǎn)分別帶有等量異種電荷Q、-Q，在A、B連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為 ( )A零 BkQ/a，且指向-Q C2kQ/a，且指向-Q D8kQ/a，且指向-Q5以下關(guān)于電場(chǎng)和電場(chǎng)線的說(shuō)法中正確的是 ( )A電場(chǎng)、電場(chǎng)線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場(chǎng)線不僅在空間相交，也能相切B在電場(chǎng)中，凡是電場(chǎng)線通過的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為零，不畫電場(chǎng)線的區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零C同一試探電荷在電場(chǎng)線密集的地方所受電場(chǎng)力大D電場(chǎng)線是人們假設(shè)的，用以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不

13、存在+_AoB圖13136如圖1313所示，一電子沿等量異種點(diǎn)電荷的中垂直線由AOB勻速飛進(jìn)，電子重力不計(jì)，則電子所受電場(chǎng)力的大小和方向變化情況是 （ ）A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右300ABCEC圖13147如圖1314所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，B30°，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別放置q和q,測(cè)得C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向與BA方向平行；則q帶 電，q：q 8如圖1315所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為-q的小球，在帶有等量異種電荷的兩平行金屬板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩平行金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？方向如何？

14、圖1315·bacQ1Q2····圖13169如圖1316所示，Q1=2×10-12C，Q2=-4×10-12C，Q1、Q2相距12cm，求a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向，其中a為Q1、Q2的中點(diǎn)，b為Q1左方6cm處點(diǎn)，C為Q2右方6cm的點(diǎn)oacbdExy圖131710如圖1317所示，以O(shè)為圓心，以r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有一與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，同時(shí)，在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電荷量為-q的檢驗(yàn)電荷放在c點(diǎn)，恰好平衡，那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為多少？d點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)

15、為多少？a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為多少電勢(shì)和電勢(shì)能先來(lái)觀察下靜電力做功的特點(diǎn)分析右圖電荷q在場(chǎng)強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做功的情況。（1） q沿直線從A到B（2） q沿折線從A到M、再?gòu)腗到B（3） q沿任意曲線線A到B 結(jié)果都一樣即：W=qELAM =qELABcos【結(jié)論】：在任何電場(chǎng)中，靜電力移動(dòng)電荷所做的功，只與始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，而與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。與重力做功類比，引出：2電勢(shì)能（1） 電勢(shì)能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。（2） 靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系： 靜電力做的功等于電勢(shì)能的變化量。寫成式子為：注意： 電

16、場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加電場(chǎng)力力做多少功，電勢(shì)能就變化多少，在只受電場(chǎng)力作用下，電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。（電場(chǎng)力做功正負(fù)的判斷方法，看電場(chǎng)力和位移的夾角大小，大于90為負(fù)功，小于90為正功。求電荷在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能高低將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，反之電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能。電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：若要確定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能，應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中電勢(shì)能的零位置。關(guān)于電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：（大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）所以：電荷在電場(chǎng)

17、中某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所有做的功。如上式若取B為電勢(shì)能零點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢(shì)能為： 3電勢(shì)-表征電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量度 通過研究電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出。（1）定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用表示。標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)。（2）公式：（與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)）（3）單位：伏特（V）（4）電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系：電勢(shì)順線降低。（電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向）（5）零電勢(shì)位置的規(guī)定：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇有關(guān)，即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇（大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）例題講解【例1】如圖81所示，實(shí)

18、線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是     A電荷從a到b加速度減小Bb處電勢(shì)能大Cb處電勢(shì)高D電荷在b處速度小【例2】將一電量為的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A, 電場(chǎng)力做功 ,求A點(diǎn)的電勢(shì).【例3】在靜電場(chǎng)中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：（ ）A、 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定為零B、 電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相等C、 只在電場(chǎng)力作用下，正電荷一定從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D、 沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定越來(lái)越低【例4】如圖所示，a、b為豎直方向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)

19、點(diǎn)在a由靜止釋放 ，沿電場(chǎng)線方向向上運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)速度恰好為零，下列說(shuō)法中正確的是：（ ）A、帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力都是豎直向上的B、a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C、帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D、a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大【例1】如圖81所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是     A電荷從a到b加速度減小Bb處電勢(shì)能大Cb處電勢(shì)高D電荷在b處速度小答案:D【分析解答】由圖81可知b處的電場(chǎng)線比a處的電場(chǎng)線密，說(shuō)明b處的場(chǎng)強(qiáng)大于a處的場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)牛頓第二定律，檢驗(yàn)電荷

20、在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項(xiàng)錯(cuò)。由圖81可知，電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即Fe0，且Fe的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場(chǎng)線指向是從疏到密。再利用“電場(chǎng)線方向?yàn)殡妱?shì)降低最快的方向”判斷a，b處電勢(shì)高低關(guān)系是UaUb，C選項(xiàng)不正確。根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場(chǎng)力的夾角大于90°，可知電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功。功是能量變化的量度，可判斷由ab電勢(shì)能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢(shì)能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確?！纠?】將一電量為的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A, 電場(chǎng)力做功 ,求A點(diǎn)的電勢(shì).答案

21、:20V解：設(shè)設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為從P 到A,電場(chǎng)力做的功【例3】在靜電場(chǎng)中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：（ ）A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定為零B.電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相等C.只在電場(chǎng)力作用下，正電荷一定從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定越來(lái)越低答案:A、B、C【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是從不同的角度描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量，前者從力的角度，后者從能量的角度，兩者之間沒有直接的對(duì)于關(guān)系。在等量同種電荷形成的電場(chǎng)中，它們連線的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，但電勢(shì)卻不為零；勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)處處相等，而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)卻在不斷降低；正電荷在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向還和它的初速度方向有

22、關(guān)，如果初速度是逆著電場(chǎng)線方向的，那么它移動(dòng)的開始階段從低電勢(shì)向高電勢(shì)。電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)的降落的方向。綜上所述：A、B、C中的表述都是錯(cuò)誤的?！纠?】如圖所示，a、b為豎直方向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)點(diǎn)在a由靜止釋放 ，沿電場(chǎng)線方向向上運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)速度恰好為零，下列說(shuō)法中正確的是：（ ）A、帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力都是豎直向上的B、a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C、帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D、a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大答案:A、B、D【解析】帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)，由靜止釋放向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力向上，且應(yīng)滿足Eaqmg，而又靜止于b點(diǎn)，說(shuō)明電場(chǎng)力仍向上，用Ebq=mg，選項(xiàng)

23、A、D正確，因不知質(zhì)點(diǎn)的帶電性質(zhì)，故無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，a到b的運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力和重力做功，由動(dòng)能定理可知，W電+W重=0，因?yàn)閃重為負(fù)值，故W電必為正值，而電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即b點(diǎn)的電勢(shì)能小于a點(diǎn)電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。課堂練習(xí)： 1在電場(chǎng)中，已知A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，那么 ( )A把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功 B把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C把正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功 D把正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功圖14132如圖1413所示，Q是帶正電的點(diǎn)電荷，P和P為其電場(chǎng)中的兩點(diǎn)若E、E為P、P兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，、為P、P兩點(diǎn)的電

24、勢(shì)，則 ( )AE > E，>BE > E，<CE< E，>DE< E，< 3如圖1414所示的電場(chǎng)線，可判定 ( ) 圖1414A該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)BA點(diǎn)的電勢(shì)一定低于B點(diǎn)電勢(shì)C負(fù)電荷放在B點(diǎn)的電勢(shì)能比放在A點(diǎn)的電勢(shì)能大 D負(fù)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向右AB圖1-4-154圖1415為某個(gè)電場(chǎng)中的部分電場(chǎng)線，如A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別記為EA EB，電勢(shì)分別記為A、B，則 ( ) AEA > EB 、A > B BEA < EB 、A > BCEA <EB 、A <B DEA > EB 、A <B圖14165有兩個(gè)完全相同的金屬球A、B，如圖1416，B球固定在絕緣地板上，A球在離B球?yàn)镠的正上方由靜止釋放