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1、第1章靜電場(chǎng)第04節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì) [知能準(zhǔn)備] 1．靜電力做功的特點(diǎn)：不論q在電場(chǎng)中由什么路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功都是 的．靜電力做的功與電荷的 位置和 位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑 ． 2．電勢(shì)能：電荷在 中具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能，用字母 表示，單位 . 電勢(shì)能是相對(duì)的與重力勢(shì)能相似，與參考位置的選取有關(guān)． 3．靜電力做功與電勢(shì)能的關(guān)系 (1) 靜電力做的功 電勢(shì)能改變量的多少，公式W＝

2、． (2) 電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到 位置時(shí)所做的功． 4．電勢(shì)：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的 ，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)，用φ表示 ，定義式：φ＝ ，在國(guó)際單位制中，電勢(shì)的單位是伏特 (V)，1 V＝1 J／C；電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向． 5．電場(chǎng)線與電勢(shì)：電場(chǎng)線指向電勢(shì) 的方向． 6．等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì) 的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面．電場(chǎng)線跟等勢(shì)面 ． [同步導(dǎo)學(xué)

3、] 1．電勢(shì)能 ⑴ 由電荷在電場(chǎng)中的位置所決定的勢(shì)能叫電勢(shì)能．電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用，在電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能就會(huì)改變，若電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能就減少；若電場(chǎng)力做負(fù)功(或電荷克服電場(chǎng)力做功)，電荷的電勢(shì)能就增加．電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的多少等于電荷電勢(shì)能的變化量，所以電場(chǎng)力的功是電荷電勢(shì)能變化的量度．跟重力對(duì)物體做功與物體重力勢(shì)能變化的關(guān)系相似． ⑵ 若規(guī)定電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，即E＝0，則E＝W ．即電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功． ①上述關(guān)系既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)．既適用于正電荷，也適用于負(fù)電荷．

4、 ②電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的大小與零電勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，但電荷在某兩點(diǎn)之間的電勢(shì)能之差與零電勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)． ③通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零． ④靜電力做的功只能決定電勢(shì)能的變化量，而不能決定電荷的電勢(shì)能數(shù)值． 例1 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大 B．無(wú)論是正還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越少，電荷

5、在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 C．無(wú)論是正還是負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 D．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 解析：無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，電荷從電場(chǎng)中某處移到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，若電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)電勢(shì)能減為零，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能為正值，且等于移動(dòng)過(guò)程中電荷電勢(shì)能的變化，也就等于電場(chǎng)力做的功，因此電場(chǎng)力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)電勢(shì)能越大，A正確，B錯(cuò)誤．電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，若克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能由零增大到某值，此值就是電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能值，因此，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能

6、等于電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力所做的功，所以C正確，D錯(cuò)誤．故答案為AC． 2．電勢(shì) （1）電勢(shì)的相對(duì)性．電勢(shì)是相對(duì)的，根據(jù)公式，只有先確定了某點(diǎn)的電勢(shì)為零以后，才能確定電場(chǎng)中其他點(diǎn)的電勢(shì)．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)跟零電勢(shì)位置的選擇有關(guān)．在理論研究中，對(duì)不是無(wú)限大的帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，選擇無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)；在處理實(shí)際問(wèn)題中，又常取大地為零電勢(shì)． （2）電勢(shì)的固有性．電勢(shì)φ是表示電場(chǎng)能量屬性的一個(gè)物理量，電場(chǎng)中某點(diǎn)處φ的大小是由電場(chǎng)本身的條件決定的，與在該點(diǎn)處是否放著試探電荷、電荷的電性、電荷量均無(wú)關(guān)，這和許多用比值定義的物理量相同，如前面學(xué)過(guò)的電場(chǎng)強(qiáng)E＝F/q． (3) 電勢(shì)是標(biāo)量．電

7、勢(shì)是只有大小、沒(méi)有方向的物理量，在規(guī)定了零電勢(shì)后，電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)可以是正值，也可以是負(fù)值．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)．顯然，電勢(shì)的正、負(fù)符號(hào)只表示大小，不表示方向．當(dāng)規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)后，正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)為正值，負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)為負(fù)值．且越靠近正電荷的地方電勢(shì)越高，越靠近負(fù)電荷的地方電勢(shì)越低． 例2 如果把q＝1.0×10C的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服電場(chǎng)力做功W=1.2×10J，那么 (1) q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少? (2) q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少? 解析：(1) 電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，無(wú)

8、窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，電荷在無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能也為零，電勢(shì)能的變化量等于電場(chǎng)力做的功，W＝E—E E＝W＝1.2×10J， φ＝V＝1.2×10V. (2) A點(diǎn)的電勢(shì)是由電場(chǎng)本身決定的，跟A點(diǎn)是否有電荷存在無(wú)關(guān)，所以q移入電場(chǎng)前，A點(diǎn)的電勢(shì)仍然為1.2×10V. 點(diǎn)評(píng)：電勢(shì)和電勢(shì)能與零勢(shì)面的選擇有關(guān)．由＝E/q求電勢(shì)時(shí)將“＋”“—”直接代入計(jì)算． 例3在靜電場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零 B．電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同 C．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟等勢(shì)

9、面垂直的 D．沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電勢(shì)總是不斷降低的 解析：電勢(shì)具有相對(duì)性．零電勢(shì)的選擇是任意的，可以選擇電場(chǎng)強(qiáng)度為零的區(qū)域的電勢(shì)為零，也可以選擇電場(chǎng)強(qiáng)度為零的區(qū)域的電勢(shì)不為零；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向取a、b兩點(diǎn)，，但；電場(chǎng)線一定跟等勢(shì)面相垂直，而電場(chǎng)線的切線方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越低．綜上分析，選項(xiàng)C、D正確． 點(diǎn)評(píng)：解答此題的關(guān)鍵是明確電場(chǎng)強(qiáng)度的絕對(duì)性與電勢(shì)的相對(duì)性． 3．等勢(shì)面 (1) 等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面． (2) 幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖1—4—1所示．①點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面． ②等量異種點(diǎn)電荷

10、電場(chǎng)中的等勢(shì)面：是兩簇對(duì)稱曲面．③等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：是兩簇對(duì)稱曲面． + 圖1—4—1 ④勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇平面（圖略）．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． 提示：①帶方向的線段表示電場(chǎng)線，無(wú)方向的線表示等勢(shì)面． ②圖中的等勢(shì)“面”畫(huà)成了線，即以“線”代“面”． 4．等勢(shì)面的特點(diǎn) (1) 等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直．假設(shè)電場(chǎng)線與等勢(shì)面不垂直，則場(chǎng)強(qiáng)E在等勢(shì)面上就有一個(gè)分量存在，在同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，出現(xiàn)了一個(gè)矛盾的結(jié)論，故等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直． (2) 電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電

11、勢(shì)低的等勢(shì)面，兩個(gè)不同的等勢(shì)面永遠(yuǎn)不會(huì)相交． (3) 兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差是相等的，但在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中．兩個(gè)等勢(shì)面間的距離并不恒定，場(chǎng)強(qiáng)大的地方．兩等勢(shì)面間的距離小，場(chǎng)強(qiáng)小的地方，兩個(gè)等勢(shì)面間的距離大，如圖1—4—1所示． (4) 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功． 因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度E與等勢(shì)面垂直，即電場(chǎng)力總與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功．若某一電荷q由等勢(shì)面A點(diǎn)經(jīng)過(guò)任意路徑移動(dòng)到同一等勢(shì)面上B點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程電場(chǎng)力做功為零，但分段來(lái)看，電場(chǎng)力可能先做正功，后做負(fù)功，也可能先做負(fù)功，后做正功． 5．電勢(shì)高低的判斷方法：電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向 (1) 電場(chǎng)線法：順

12、著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低． (2) 由電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系來(lái)判斷：先由電場(chǎng)力做功情況判斷電勢(shì)能的變化，再由電勢(shì)和電勢(shì)能之間的關(guān)系判斷電勢(shì)的升降情況．需記住的是：對(duì)正電荷，電勢(shì)越高電勢(shì)能越大，電勢(shì)越低電勢(shì)能越??；對(duì)負(fù)電荷，電勢(shì)越高電勢(shì)能越小，電勢(shì)越低電勢(shì)能越大． (3) 根據(jù)電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷來(lái)判斷．在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，離它越近電勢(shì)越高；在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，情況恰好相反． b a 圖1－4－2—2 例4 (1999年上海市高考試題) 圖1—4—2中a、b為豎直向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，沿電場(chǎng)線向上運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)恰好速度為零，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）

13、 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(chǎn)點(diǎn)的電勢(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(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大 解析：帶電質(zhì)點(diǎn)從a由靜止釋放，能沿電場(chǎng)線豎直向上運(yùn)動(dòng)，電荷所受的電場(chǎng)力也一定豎直向上的；電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向降低，a點(diǎn)的電勢(shì)一定比b點(diǎn)的電勢(shì)高；如果帶電質(zhì)點(diǎn)的重力可以忽略，質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，就會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，所以本題中的質(zhì)點(diǎn)受到的重力不能忽略，且質(zhì)點(diǎn)一開(kāi)始所受電場(chǎng)力一定大于重力，如果電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)點(diǎn)也應(yīng)該永遠(yuǎn)加速運(yùn)動(dòng)下去，但質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b點(diǎn)速度為零，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)行了一段減速運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力比重力要小，可見(jiàn)電場(chǎng)力是逐漸變

14、小的，這是一個(gè)非勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，且場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越?。C上所述，選頂A、B、D正確． 點(diǎn)評(píng)： 本題是一道較難的復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題，分析的難點(diǎn)是：帶電質(zhì)點(diǎn)先從a點(diǎn)由靜止向上運(yùn)動(dòng)，顯然電場(chǎng)力大于重力，到b點(diǎn)靜止，說(shuō)明電場(chǎng)力又減小，由此推知帶電質(zhì)點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是越來(lái)越小的，即場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越?。? 6．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)是對(duì)電場(chǎng)而言的，說(shuō)到電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)就是指電場(chǎng)的；電場(chǎng)力、電勢(shì)能是對(duì)在電場(chǎng)中的電荷而言的，一般說(shuō)到電場(chǎng)力就是指電荷在電場(chǎng)中受到的，電荷的電勢(shì)能是指電荷在電場(chǎng)中所具有的能． 7．等量同種點(diǎn)電荷和等量異種點(diǎn)電荷連線上和中垂線上電勢(shì)的變化規(guī)律 等量正點(diǎn)電荷連線上中點(diǎn)的電勢(shì)最低，中垂線上中點(diǎn)的電勢(shì)卻為最高，從

15、中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電勢(shì)越來(lái)越低．連線上和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)等勢(shì)．等量負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布是：連線上是中點(diǎn)電勢(shì)最高．中垂線上該點(diǎn)的電勢(shì)最低．從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)電勢(shì)越來(lái)越高．連線上和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)等勢(shì)． 等量異種點(diǎn)電荷的連線上，從正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)越來(lái)越低，中垂線是一等勢(shì)線，若沿中垂線移動(dòng)電荷至無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)力不做功，因此若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則中垂線上各點(diǎn)的電勢(shì)也為零．因此從中垂線上某點(diǎn)不沿中垂線移動(dòng)電荷到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)力做功仍為零． 例5 圖1—4—4中a、b和c表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面．它們的電勢(shì)分別為U、和．一帶電粒子從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放后，僅受電場(chǎng)力作用而

16、運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)的速率為v，則它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為_(kāi)_________． a b c 圖1-4-4 解析： 根據(jù)動(dòng)能定理，粒子由a運(yùn)動(dòng)到b ，即 粒子由b運(yùn)動(dòng)到c 由上兩式解得 ． 點(diǎn)評(píng)：電場(chǎng)中的電荷在等勢(shì)面之間運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可應(yīng)用動(dòng)能定理來(lái)處理，電場(chǎng)力做的功等于電荷動(dòng)能的變化． a b c M N K L 圖1-4-7 例6 (2001年全國(guó)高考試題) 如圖1-4-7所示，虛線a、b和c是某電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)為Ua、Ub、Uc，其中Ua>Ub>Uc．一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知 A．

17、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)能減少 解析：這是一道考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各等勢(shì)面的分布及帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．從K到L，正帶電粒子向高電勢(shì)移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能要增加，從L到M，是由高電勢(shì)向低電勢(shì)移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能要減?。赃x項(xiàng)A、C正確． 點(diǎn)評(píng)：其實(shí)該電場(chǎng)是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，當(dāng)帶電粒子向點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷出是被排斥的，就是說(shuō)形成該電場(chǎng)的點(diǎn)電荷也是正電荷，由此可知Ua>Ub>Uc．如果題目不給出Ua>Ub>Uc這一條件，結(jié)論

18、也能得出． [同步檢測(cè)] 1．電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，則 （ ） A．電荷的電勢(shì)能減少 B．電荷的電勢(shì)能增加 C．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大 D．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小 2．如圖1—4—8所示，A、B是同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．正電荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能 圖1—4—8 B．正電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能 C．負(fù)電

19、荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能 D．負(fù)電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能 3．外力克服電場(chǎng)力對(duì)電荷做功時(shí) ( ) A．電荷的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能一定增大 B．電荷的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能一定減小 C．電荷一定從電勢(shì)能大處移到電勢(shì)能小處 D．電荷可能從電勢(shì)能小處移到電勢(shì)能大處 4．關(guān)于電勢(shì)的高低，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低

20、 B．電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向 圖1—4—9 C．正電荷在只受電場(chǎng)力作用下，一定向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng) D．負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng) 5．如圖1—4—9所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，連線AB與電場(chǎng)線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W1＝__________；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W2＝__________；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功W3＝__________．由此可知電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是___________________

21、______________． 6．下列關(guān)于電場(chǎng)性質(zhì)的說(shuō)法，正確的是 ( ) A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電場(chǎng)線一定密，電勢(shì)也一定高 B．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電場(chǎng)線一定密，但電勢(shì)不一定高 C．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)一定為零 D．電勢(shì)為零的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零 7．關(guān)于電勢(shì)與電勢(shì)能的說(shuō)法，正確的是 ( ) A．電荷在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能也越大 B．電荷在電勢(shì)越高的地方，它的電荷量越大，所具有的電勢(shì)能也越大 C．在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中任一點(diǎn)

22、，正電荷所具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能 D．在負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中任一點(diǎn)，正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能 8．某電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖1—4—10所示，電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，已知一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功． (1) 在圖中用箭頭標(biāo)出電場(chǎng)線的方向；并大致畫(huà)出過(guò)A、B、C三點(diǎn)的等勢(shì)線． (2) 在A、B、C三點(diǎn)中，場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)是_________，電勢(shì)最高的點(diǎn)是_________． 圖1—4—10 圖1—4—11 圖1—4—12 9．如圖1—4—11所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104N／C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l＝15

23、 cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3 g，帶電荷量q＝2×10－6C的小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，則小球到達(dá)最低達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度是多大? 10．如圖1—4—12所示，長(zhǎng)木板AB放在水平面上，其上表面粗糙下表面光滑，今有一質(zhì)量為m，帶電荷量為-q的小物塊C從A端以某一初速度起向右滑動(dòng)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下時(shí)，C恰好到達(dá)B端，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上時(shí)，C恰好到達(dá)AB中點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。? [綜合評(píng)價(jià)] 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

24、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1—4—13 2．如圖1—4—13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，φ、φ為P、P兩點(diǎn)的電勢(shì)，則 ( ) A．E > E，φ>φ B．E > E，φ<φ C．E< E，φ>φ D．E< E，φ<φ 圖1—4—14 3．如圖1—4—14所示的電場(chǎng)線，可判定 (

25、) A．該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng) B．A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 A B 圖1-4-15 D．負(fù)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向右 4．圖1—4—15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 ( ) A．EA > EB 、A > B B．EA < EB 、A > B C．EA EB 、A

26、止釋放下落，與B球發(fā)生對(duì)心碰后回跳的高為h．設(shè)碰撞中無(wú)動(dòng)能損失，空氣阻力不計(jì) ( ) 圖1—4—16 A．若A、B球帶等量同種電荷，則h>H B．若A、B球帶等量同種電荷，則h=H C．若A、B球帶等量異種電荷，則h>H D．若A、B球帶等量異種電荷，則h=H 6．下列說(shuō)法中，正確的是 ( ) A．沿著電場(chǎng)線的方向場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越弱 B．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)—定越來(lái)越低 C．勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大小相等，方向相同 D．勻強(qiáng)電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等 7．關(guān)于電場(chǎng)中電荷的電勢(shì)

27、能的大小，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．在電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方，電荷的電勢(shì)能也越大 B．正電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)，電勢(shì)能總增大 C．負(fù)電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)，電勢(shì)能一定增大 D．電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)，電勢(shì)能一定減小 8．如圖3—4—17所示，P、Q是兩個(gè)電荷量相等的正點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA

28、A的電勢(shì)為10V，另一點(diǎn)B的電勢(shì)為-5V，將一電荷量為Q = -210-9C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功為多少？這個(gè)功是正功還是負(fù)功？ 10．將帶電荷量為1×10C的電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功1×10J．問(wèn)： (1) 電荷的電勢(shì)能是增加還是減小? 電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能?(2) A點(diǎn)的電勢(shì)是多少? (3) 若電場(chǎng)力可以把帶電荷量為2×10C的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，說(shuō)明電荷帶正電還是帶負(fù)電? 電場(chǎng)力做了多少功? (取無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)) 圖1—4—18 11．如圖1—4—18所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體，可以在水平軌道

29、上運(yùn)動(dòng)，端有一與軌道垂直的固定墻．軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿軸正方向，小物體以速度從點(diǎn)沿軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力作用，且.設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電荷量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程． 第四節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì) 知能準(zhǔn)備答案：1.相等 始 末 無(wú)關(guān) 2.電場(chǎng) E 焦耳 3.（1）等于 E－E （2）無(wú)窮遠(yuǎn) 4.比值 φ＝E/q 5.降低 6.相等 垂直 同步檢測(cè)答案：1.A 2.AD 3.D 4.AD 5.qELcosθ qELcosθ qELcosθ 電場(chǎng)力做功的大小與路徑無(wú)關(guān) 只與始末位置有關(guān) 6.B 7.CD 8.(1)略 （2）AC 9.1m/s 10.E=mg/3q 綜合評(píng)價(jià)答案：1.AC 2.A 3.C 4.B 5.BC 6.BC 7.C 8.B 9.310-8J，負(fù)功 10. (1)增加1.0×10J (2)100V (3)負(fù)電 2.0×10J 11.(2qE+m)/2F