第講電場能的性質(zhì)

1、電場能的性質(zhì)1靜電力做功的特點 (1)在電場中移動電荷時電場力做功與 無關(guān)，只與 有關(guān)，可見靜電力做功與 做功相似 (2)在勻強電場中，電場力做的功W ，其中d為沿 的位移 初末位置路徑重力電場線方向Eqd2電勢能 (1)定義：電荷在電場中具有的勢能，等于靜電力把它從該點移到 位置時所做的功 (2)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系靜電力做的功等于 ，即WAB . (3)電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把電荷在離場源電荷 的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在 表面的電勢能規(guī)定為零 電勢能的減少量EpAEpB無限遠處大地零勢能電場力做功與電勢能的變化(1)電場力做功與路徑無關(guān)，與重力做功十分相似(2)電場

2、力對電荷做正功時，電荷的電勢能減少；電場力對電荷做負功時，電荷的電勢能增加電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值(3)電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電勢能的變化量是確定的，因此移動電荷做功的數(shù)值也是確定的，所以電勢能的變化僅與電場力做功有關(guān)，與是否有其它力的作用及運動性質(zhì)都沒有關(guān)系，且僅由電場力做功來量度，即WEp.1.如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強電場，電場方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢能增加18 J，則在此過程中金屬塊的()

3、A動能減少10 J B電勢能增加24 J C機械能減少24 J D內(nèi)能增加16 J答案：AD1電勢(1)定義：試探電荷在電場中某點具有的 與 的比值 (2)定義式： .電勢能Ep電荷量q(3)矢標(biāo)性：電勢是 ，其大小有正負之分，其正(負)表示該點電勢比 高(低)(4)相對性：電勢具有 ，同一點的電勢因 的選取的不同而不同標(biāo)量零電勢相對性零勢點2等勢面 (1)定義：電場中 的各點組成的面電勢相等(2)特點：等勢面一定與電場線 ，即跟場強的方向 在 上移動電荷時電場力不做功電場線總是 的等勢面指向 的等勢面等差等勢面越密的地方電場強度 ；反之 垂直垂直同一等勢面從電勢高電勢低越大越小電場線、場強、

4、電勢、等勢面它們之間有何關(guān)系？1電場線與場強的關(guān)系：電場線越密的地方表示場強越大，電場線上每點的切線方向表示該點的場強方向2電場線與電勢的關(guān)系：沿著電場線方向，電勢越來越低 3等勢面與電場線的關(guān)系 (1)電場線總是與等勢面垂直，且從高等勢面指向低等勢面 (2)電場線越密的地方，等勢面也越密 (3)沿等勢面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功4場強數(shù)值與電勢數(shù)值無直接關(guān)系：場強大(或小)的地方電勢不一定大(或小)，零電勢可人為選取，而場強是否為零則由電場本身決定2. (2009上海單科，7)位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖622所示，圖中實線表示等

5、勢線，則()Aa點和b點的電場強度相同B正電荷從c點移到d點，電場力做正功C負電荷從a點移到c點，電場力做正功D正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大答案：CD1定義：電荷在電場中，由一點A移到另一點B時， WAB 與 的比值2定義式：UAB .3電勢差與電勢的關(guān)系：UAB .電場力做的功移動電荷電量qAB4單位： ，符號 .5影響因素：電勢差UAB由 決定，與移動的電荷q及電場力做功WAB ，與零勢點的選取 伏特V電場本身的性質(zhì)無關(guān)無關(guān)3將一正電荷從無限遠處移入電場中M點，靜電力做功W16109 J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無限遠處，靜電力做功W27109J，則M、N兩

6、點的電勢M、N，有如下關(guān)系() AMN0 BNM0 CNM0 DMN0答案：C【例1】 如圖623所示，某區(qū)域電場線左右對稱分布，M、N為對稱線上的兩點下列說法正確的是() AM點電勢一定高于N點電勢 BM點場強一定大于N點場強 C正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能 D將電子從M點移動到N點，電場力做正功答案：AC計算電場力做功常有哪些方法 (1)WABqUAB(普遍適用) (2)WqExcos (適用于勻強電場) (3)WABEp(從能量角度求解) (4)W電W非電Ek(由動能定理求解)2電勢能增減的判斷方法 做功法：無論電荷是正是負，只要電場力做正功，電荷的電勢能就減少； 電場力做負功

7、，電荷的電勢能就增加3電勢高低的判斷 (1)據(jù)電場線的方向：沿電場線方向，電勢越來越低 (2)據(jù)電場力做功的方法：據(jù)定義式UAB ，將WAB、q的、代入，由 UAB的、可判電勢高低11 (2009天津)如圖624所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點，一帶電粒子(不計重力)以速度vM經(jīng)過M點在電場線上向下運動，且未與下板接觸，一段時間后，粒子以速度vN折回N點，則()A粒子受電場力的方向一定由M指向N B粒子在M點的速度一定比在N點的大 C粒子在M點的電勢能一定比在N點的大 D電場中M點的電勢一定高于N點的電勢答案：B12如圖625所示，在y軸上關(guān)于

8、O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷Q，在x軸上C點有點電荷Q，且COOD，ADO60.下列判斷正確的是()AO點電場強度為零BD點電場強度為零C若將點電荷q從O移向C，電勢能增大D若將點電荷q從O移向C，電勢能增大 答案：BD【例2】如圖626所示，實線為方向未知的三條電場線，虛線分別為等勢線1、2、3，已知MNNQ，a、b兩帶電粒子從等勢線2上的O點以相同的初速度飛出僅在電場力作用下，兩粒子的運動軌跡如圖所示，則() Aa一定帶正電，b一定帶負電 Ba加速度減小，b加速度增大 CMN電勢差|UMN|等于NQ兩點電勢差|UNQ | Da粒子到達等勢線3的動能變化量比b粒子到達等勢線1的動能變

9、化量小|答案：B 21如圖所示，xOy平面內(nèi)有一勻強電場，場強為E，方向未知，電場線跟x軸的負方向夾角為，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點O以大小為v0方向沿x正方向的初速度射入電場，最后打在y軸上的M點電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計則()AO點電勢高于M點電勢B運動過程中電子在M點電勢能最多C運動過程中，電子的電勢能先減少后增加D電場對電子先做負功，后做正功答案：D【例3】如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕 緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R0.40 m在軌道所在空間存在水平向 右的勻強電場，電場強度E1.0104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m0.10 kg

10、的帶電體 (可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離x1.0 m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當(dāng)運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零，已知帶電體所帶電荷 q8.0105 C，取g10 m/s2，求：(1)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大小；(2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大?。?3)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少答案：(1)8.0 m/s2,4.0 m/s(2)5.0 N(3)0.32 J，0.72 J31如圖629為一勻強電場，某帶電粒子從A點運動到B點在這一運動過程中克服重力做的功為2.0

11、J，電場力做的功為1.5 J則下列說法正確的是()A粒子帶負電B粒子在A點的電勢能比在B點少1.5 JC粒子在A點的動能比在B點多0.5 JD粒子在A點的機械能比在B點少1.5 J答案：CD 32 如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑離心軌道，一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m，電量為q，勻強電場的場強大小為E，斜軌道的傾角為(小球的重力大于所受的電場力) (1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小 (2)若使小球通過圓軌道頂端的B點，求A點距水平地面的高度h至少應(yīng)為大？ (3)若小球從斜軌道h5R處由靜止釋放假設(shè)其能夠通過B點，求在此過程中小球機械能的改變量減少3EqR 2.5R3-3如圖621