电场能的性质.doc

【电场能的性质】
【基础知识】
1．电势差：电荷从电场中的一点移到另一点，电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差，UAB=WAB/q，是标量．〖说明〗电势差很类似于重力场中的高度差．物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重力的比值叫做这两点的高度差h=W/G=gh．
2．电势：某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量．在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.由电场本身因素决定，与检验电荷无关．〖说明〗类似于重力场中的高度．某点相对参考面的高度差为该点的高度．①高度是相对的．与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选取无关．同样电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关．②一般选取无限远处或大地的电势为零．当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值．③电场中A、B两点的电势差等于A、B的电势之差，即UAB=φA－φB，沿电场线方向电势降低．
3．电场力做功与电势能
⑴电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能．电势能是电荷与所在电场所共有的．
⑵电势能的变化：电场力做正功电势能减少；电场力做负功电势能增加．
⑶电场力做功：W=qU，U为电势差，q为电量．电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定．
4．等势面
⑴电场中电势相等的点所组成的面为等势面．
⑵特点：①各点电势相等．②等势面上任意两点间的电势差为零．③电荷沿着等势面运动，电场力不做功．④处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其面为等势面．⑤匀强电场，电势差相等的等势面间距离相等，点电荷形成的电场，电势差相等的等势面间距不相等，越向外距离越大．⑥等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等．⑦电场线跟等势面垂直，且由电势高的面指向电势低的面．⑧两个等势面永不相交．
例题小结：
1．关于电势与电势能的说法正确的是（）
A．电荷在电场中电势高的地方电势能大
B．在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大
C．正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大
D．负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小
2．将电量为-2×10－8C的点电荷，从零电势S点移到电场中的M点，反抗电场力做功4×10－8J，则φM=V；若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14×10－8J，则N点电势φN=V；M、N两点电势差UMN=V．
3。如图所示，匀强电场中的一组等势面，A、B、C、D相邻间距离为2cm，则场强E=V/m；离A点1.5cm的P点电势为V．
4．如图所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等．一正点电荷在等势面A处的动能为20J，运动到等势面C处的动能为零．现取B等势面为零电势能面，则当此电荷的电势能为20J时的动能是J．（不计重力和空气阻力）

5．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V，φB=3V，φC=－3V，由此可得D点电势φD=V．

6．某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（）
A．在0～xl之间不存在沿x方向的电场
B．在0～xl之间存在着沿x方向的匀强电场
C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场
D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场
7.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（）
A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能大
C．b处电势高D．电荷在b处速度小
a
b
8．如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点.若a点电势为φa，b点电势为φb，则（）
A．场强方向一定向左，且电势φa>φbB．场强方向一定向左，且电势φa<фb
C．场强方向一定向右，且电势φa>φbD．场强方向一定向右，且电势φa<φb
9．图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（11H）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断（）
A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV
B．质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV
C．质子经过等势面c时的速率为2.25v
D．质子经过等势面c时的速率为1.5v