高二選修3-1電場(chǎng)的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)

1、高二物理選修3-1 靜電場(chǎng) 電場(chǎng)的力的性質(zhì) 一.電荷 電荷守恒定律1元電荷、點(diǎn)電荷 元電荷： 質(zhì)子（或電子）所帶電荷量的絕對(duì)值，元電荷的電荷量C，任何帶電體的電荷量都為元電荷的整數(shù)倍。點(diǎn)電荷:是一種理想化模型，即帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)。2電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造也不能消滅，任何起電方式都是電荷的轉(zhuǎn)移，在同一隔離系統(tǒng)中正、負(fù)電荷量代數(shù)和不變。二 . 庫(kù)侖定律1內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的相互作用跟它們所帶電量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。 2表達(dá)式 ： 三 . 電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力1. 定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)

2、力F跟它的電量q的比值，叫該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。用E表示 適用于任何電場(chǎng)。2方向：說(shuō)明 對(duì)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的公式的理解（1）定義式：，適用于任何電場(chǎng)，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由電場(chǎng)本身決定的，其大小和方向與試探電荷無(wú)關(guān)，試探電荷充當(dāng)“測(cè)量工具”；（2）決定式：是真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的決定式，由場(chǎng)源電荷和場(chǎng)源電荷到某點(diǎn)的距離決定；（3）是電場(chǎng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，式中的是兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離。與正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。四、電場(chǎng)線1定義：在電場(chǎng)中畫出的條條有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，這樣一些曲線稱為電場(chǎng)線。2基本特點(diǎn)：（1）電場(chǎng)線不是電場(chǎng)里實(shí)際存在

3、的線,而是一種理想化模型；（2）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))；（3）電場(chǎng)線不閉合、不相交；（4）在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，電場(chǎng)線越稀的地方，場(chǎng)強(qiáng)越弱；3幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線電場(chǎng)線圖樣簡(jiǎn)要描述 發(fā)散狀 -光芒四射會(huì)聚狀- 萬(wàn)箭穿心 眾矢之的相吸狀- 握手言歡 相依為命相斥狀-背道而馳 勢(shì)不兩立平行、等距、同向的直線-齊頭并進(jìn)【例1】?jī)蓚€(gè)半徑相同的金屬小球，帶電量之比為17，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，則相互作用力可能為原來(lái)的 ( )A:7 B:16 :7 【點(diǎn)撥】本題滲透著電荷守恒的思想，解答電場(chǎng)問(wèn)題時(shí)，必須考慮電荷的電性?！窘馕觥坑捎趦汕虻碾?/p>

4、性未知，接觸后相互作用力的計(jì)算可分兩種情況：設(shè)兩小球的電量分別為q與7q，則原來(lái)相距r時(shí)的相互作用力兩球電性相同,相互接觸時(shí)兩球電量平均分,每球帶電量為放回原處后的相互作用力為 兩球電性不同相互接觸時(shí)電荷先中和再平分，每球帶電量為 放回原處后的相互作用力為 可見(jiàn)： 【答案】C、D【例2】?jī)蓚€(gè)電荷量分別為和的負(fù)電荷、，在真空中相距為，如果引入另一點(diǎn)電荷，正好能使這三個(gè)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試確定電荷的位置、電性及它的電荷量。點(diǎn)撥此題涉及庫(kù)侖定律與力學(xué)平衡知識(shí)解析由于、點(diǎn)電荷同為負(fù)電性，可知電荷應(yīng)該放在、之間的連線上，而受到、對(duì)它的庫(kù)侖力為零，即可確定它的位置。又因、電荷也都處于靜止?fàn)顟B(tài)，即、各自受

5、到的庫(kù)侖力的合力均要為零，則可推知的帶電性并求出它的電荷量。依題意作圖如下：并設(shè)電荷和相距為，則與相距為（），的電荷量為，對(duì)電荷量，其所受的庫(kù)侖力的合力為零，即 根據(jù)庫(kù)侖定律有 ，解得，由于、均為負(fù)電荷，只有當(dāng)電荷處于、之間時(shí)，其所受庫(kù)侖力才可能方向相反、合力為零，因此只有。三個(gè)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，即、電荷所受靜電力的合力均應(yīng)為零，對(duì)來(lái)說(shuō)，對(duì)它的作用力是向左的斥力，所以對(duì)的作用力應(yīng)該是向右的引力，這樣，可以判定電荷的電性必定為正。又由，得 ， 即。例3 如圖，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)AB間距離減為d/2，可采用

6、以下哪些方法（ ） A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來(lái)的2倍 B.將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的8倍 C.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半 D.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半，同時(shí)將球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍點(diǎn)撥解決電場(chǎng)問(wèn)題還是用力學(xué)規(guī)律。解析由B的共點(diǎn)力平衡圖知 而 可知 答案B D例4如圖，小球A和B帶電荷量均為+q，質(zhì)量分別為m和2m，用不計(jì)質(zhì)量的豎直細(xì)繩連接，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以速度V0勻速上升，某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開。小球A和B間的相互作用力忽略不計(jì)。 求：（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E ；（2）細(xì)繩斷開后A、B兩球的加速度aA、aB ； （3）當(dāng)B球速度為零時(shí)，A球的速度大小。

7、解析（1）設(shè)場(chǎng)強(qiáng)為E，把小球A、B看作一個(gè)系統(tǒng)，由于繩未斷前作勻速運(yùn)動(dòng)，則有： 得 （2）細(xì)繩斷后，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A有： 方向向上； 對(duì)B有： （負(fù)號(hào)表示方向向下）。 （3）細(xì)繩斷開前后兩繩組成的系統(tǒng)滿足合外力為零，所以系統(tǒng)總動(dòng)量守恒。設(shè)B球速度為零時(shí)，A球的速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律， 得 變式訓(xùn)練1.兩個(gè)分別帶有電荷量和的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相聚為的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為（ ） A. B. C. D.2邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三點(diǎn)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向

8、。 1. 關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象的下列說(shuō)法中，哪些是正確的（ ）A摩擦起電現(xiàn)象使本沒(méi)有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時(shí)帶上等量異種電荷C摩擦起電，可能是摩擦中導(dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而形成的D絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯示帶正電2真空中甲、乙兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，相互作用力為F，若甲的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，乙的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，要使它們的作用力仍為F，則它們之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的（ ）A、2倍 B、4倍 C、8倍 D、16倍3在電場(chǎng)中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電量為q，檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力為F，則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為

9、E=F/q，那么下列說(shuō)法正確的是（ ）A若移去檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就變?yōu)榱鉈若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就變?yōu)镋/2C若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為-2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E，但場(chǎng)強(qiáng)的方向變?yōu)樵瓉?lái)相反的方向D若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為-的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E，場(chǎng)強(qiáng)的方向仍是原來(lái)的場(chǎng)強(qiáng)方向4下列說(shuō)法正確的是（ ）A電子和質(zhì)子都是元電荷B一個(gè)帶電體的帶電量為205.5倍的元電荷C元電荷是最小的帶電單位D元電荷沒(méi)有正、負(fù)之分5關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法，正確的是 ( )電場(chǎng)線的方向，就是電荷受力的方向 正電荷只在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),但加速度不變電場(chǎng)線越密的地方，同一電荷所

10、受電場(chǎng)力越大 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不可能是閉合的6一個(gè)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F，這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是（ ）7關(guān)于電場(chǎng)線,下述說(shuō)法中正確的是（ ）A電場(chǎng)線是客觀存在的B電場(chǎng)線與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的C電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向與與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同D沿電場(chǎng)線方向,場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越大高二物理選修3-1 靜電場(chǎng)電場(chǎng)能的性質(zhì)一靜電力做功1靜電力做功的特點(diǎn)在任何靜電場(chǎng)中，靜電力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷所做的功只與始點(diǎn)和末點(diǎn)的位置有關(guān)，而與電荷運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。這一點(diǎn)與重力做功的情況很相似。2電場(chǎng)力做功的求法（1） = q 適用于一切電場(chǎng)（2） W = qEd 適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) （

11、3） = E= （4）+= 二電勢(shì)能1定義電荷在電場(chǎng)中所具有的能叫電勢(shì)能，用Ep表示，單位為J。2靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系 靜電力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減少，減少的電勢(shì)能等于靜電力所做的功；靜電力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加，增加的電勢(shì)能等于克服靜電力所做的功。其關(guān)系可以表示為：WABEp說(shuō)明 靜電力做功的特點(diǎn)和重力做功的特點(diǎn)相似，靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系和重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系類似學(xué)習(xí)時(shí)要多用類比的方法來(lái)幫助理解。由此式可以看出，電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。3矢標(biāo)性電勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)反映比零電勢(shì)能大還是小。4對(duì)電勢(shì)能的理解(

12、1)大小具有相對(duì)性，與電勢(shì)能零點(diǎn)選取有關(guān)；(2)電勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)表示大?。?3)電勢(shì)能是電場(chǎng)和電荷共同具有的。三電勢(shì)1電勢(shì)(1)定義：電場(chǎng)中某點(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)。用字母表示電勢(shì)實(shí)質(zhì)上是該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差。（2）表達(dá)式：(3)單位：伏特(V)，且有1 V1 J/C。 (4)意義：電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。說(shuō)明（1）電勢(shì)的相對(duì)性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的，它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中，常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為零。 （2）電勢(shì)的固有性

13、：電勢(shì)是表示電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)只由電場(chǎng)本身決定，而與在該點(diǎn)是否放有電荷、所放電荷的電性及電荷量均無(wú)關(guān)。（3）電勢(shì)的標(biāo)量性：電勢(shì)雖然有正負(fù)，但電勢(shì)是標(biāo)量。正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)；負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)。2電勢(shì)高低的判斷方法 (1)電場(chǎng)線法：電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向，順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低。（2) 由電勢(shì)差的正負(fù)判斷： = > 0 > < 0 <3電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系q對(duì)正電荷，電勢(shì)越高，電勢(shì)能越大；對(duì)負(fù)電荷，電勢(shì)越高，電勢(shì)能越小。四等勢(shì)面1等勢(shì)面 電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。 若在平面內(nèi)研究電場(chǎng)，相應(yīng)的等勢(shì)面應(yīng)為等勢(shì)線2常見(jiàn)的等勢(shì)

14、面 (1)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一族球面，如圖甲所示。 (2)等量同號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面，如圖乙所示。 (3)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面，如圖丙所示，特別注意兩點(diǎn)電荷連線的中垂面為一個(gè)等勢(shì)面。 (4)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一族平面，如圖丁所示。 (5)形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面如圖戊所示(導(dǎo)體表面外側(cè)的電場(chǎng)線跟導(dǎo)體表面垂直，導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面)。3等勢(shì)面的特點(diǎn) (1)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功。根據(jù)q，若A、B是同一個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)，則0，所以0。 (2)電場(chǎng)線一定處處與等勢(shì)面垂直。說(shuō)明 由此性質(zhì)，可以由等勢(shì)面來(lái)繪制電場(chǎng)線實(shí)際

15、中測(cè)量電勢(shì)比測(cè)定場(chǎng)強(qiáng)容易，所以常用等勢(shì)面研究電場(chǎng)，先測(cè)繪出等勢(shì)面的形狀和分布，再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直，繪出電場(chǎng)線分布，這樣就知道了所研究的電場(chǎng)。因?yàn)檠氐葎?shì)面移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功，一定是力和速度(或位移)的方向垂直，而電場(chǎng)線的方向即是靜電力的方向(或反方向)，所以電場(chǎng)線一定和等勢(shì)面垂直。(3)電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面兩個(gè)等勢(shì)面永遠(yuǎn)不會(huì)相交。 因?yàn)槿绻嘟?，?huì)出現(xiàn)兩個(gè)電場(chǎng)方向，這是不可能的。 (4)相鄰等勢(shì)面電勢(shì)差相等時(shí)，其間距越小電場(chǎng)強(qiáng)度越大，即等勢(shì)面分布的疏密可以描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。五電勢(shì)差1定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差，也叫電壓。2公式或， 顯然3矢量性電勢(shì)差是

16、標(biāo)量，但有正負(fù)，正或負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。> 0，高于。4電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系(1)公式 或（2）說(shuō)明：由 可以看出，在數(shù)值上等于單位正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。不能認(rèn)為與成正比，與q成反比。電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差僅由電場(chǎng)本身決定。5電勢(shì)與電勢(shì)差的對(duì)比相同點(diǎn)都是標(biāo)量，都有正負(fù)兩者沒(méi)有嚴(yán)格的界限，電勢(shì)實(shí)質(zhì)上是某點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差都只由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，而與電荷無(wú)關(guān)不同點(diǎn)電勢(shì)決定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能Epq與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)電勢(shì)差決定電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力的功W qUAB與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)聯(lián)系 AB六勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1公式 (1)U Ed 意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)

17、中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積,即Ed(如圖所示)。（2） 意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值也就是說(shuō)電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。2說(shuō)明（1）兩公式的適用范圍都是勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)公式中的d必須是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離。如果電場(chǎng)中兩點(diǎn)不沿電場(chǎng)方向，d的取值應(yīng)為在電場(chǎng)強(qiáng)度方向的投影，即為電場(chǎng)中該兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面間的垂直距離。 (3)由公式Ed可知，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降落最快的方向，但電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?！纠} 】（2009·山東卷）如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩

18、點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是 ( ) A在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大D若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小考點(diǎn)電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能解析根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，A正確。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所以電勢(shì)能先減小后增大。一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，過(guò)0點(diǎn)的中垂線電勢(shì)也為零，所以試探電荷+q在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值，移至O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零，所以電勢(shì)能增大，C正確。點(diǎn)

19、評(píng)：熟悉掌握等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布。知道，即電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，電勢(shì)能增加，即。答案AC 變式訓(xùn)練1.如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為a、b和c，且abc.一帶正電的粒子射入該電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中KLMN所示，可知()A粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功B粒子從L到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功C粒子從K到L的過(guò)程中，電勢(shì)能增加D粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減小關(guān)系【例題2 】將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的M點(diǎn)，電勢(shì)能減少了8.0×109 J；將另一等量的負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)

20、中的N點(diǎn)，電勢(shì)能增加了9.8×109 J。下列判斷正確的是()A0 B0C0 D0解析取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)為-8.0×J,負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能為9.8×J。由知，M、N點(diǎn)的電勢(shì)0、0，且，即0。故選項(xiàng)C正確。點(diǎn)評(píng)：判斷電勢(shì)高低，要突出其相對(duì)性，經(jīng)常是電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力這幾者共同結(jié)合，且一般會(huì)讓電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，通過(guò)電場(chǎng)力做功，使電勢(shì)能改變，來(lái)判定電勢(shì)高低。答案C變式訓(xùn)練（2010·山東卷）某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（ ） A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C若將一試探電荷+由點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)

21、b點(diǎn)D若在點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q，將一試探電荷+q由移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小類型三 .電場(chǎng)線和等勢(shì)面【例題3】(2011·江蘇卷)一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，從B點(diǎn)射出，電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行，不計(jì)粒子的重力。下列說(shuō)法正確的有（ ）A粒子帶負(fù)B粒子的加速度先不變，后變小C粒子的速度不斷增大D粒子的電勢(shì)能先減小，后增大解析由等勢(shì)線的分布情況可大致畫出電場(chǎng)線的方向和疏密情況，進(jìn)而知道粒子受力情況，故選A、B。答案AB差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系【例題4】 在電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，它們的電勢(shì)分別為100 V，200 V。把電荷量q 2.0×C 的電荷從

22、A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功還是克服電場(chǎng)力做功？做了多少功？解析因?yàn)橐阎狝、B兩點(diǎn)的電勢(shì)，故可以計(jì)算A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能，據(jù)電勢(shì)能的變化確定做功情況；也可以先求A、B間的電勢(shì)差，根據(jù)W q 進(jìn)行計(jì)算。解法一 ：用W 計(jì)算電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為：q(2.0×)×(100) J2.0× Jq(2.0×)×200 J4.0× J所以6.0× J因?yàn)?，所以是電場(chǎng)力做正功。解法二：用q計(jì)算電荷從A移動(dòng)到B過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為：q(2.0×)×(100)200 J6.0× J計(jì)算得出0，所以是電場(chǎng)力做正功。答案 電場(chǎng)力做正功6.0×J1.下列有關(guān)電荷的電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（ ）A電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)能一定大B電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，