电势能是标量还是矢量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

电势差与电势能的区别_中华文本库
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(1)电场强度与电势无直接关系
①.电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为不为零取决于电势零点。如:处于静电平衡的导体内部场强为零,电势相等,是一个等势体,若不选它为电势零点,导体上电势就不为零。若选它为电势零点,则导体电势就为零。(结合说一说)
②.电势为零的地方电场强度不一定为零。如:点电荷产生的电场中某点定为电势零点,但该点电场强度不为零,无穷远处场强和电势都可认为是零。
③.电场强度相等的地方电势不一定相等,如在匀强电场中场强相等,但各点电势不等。而处于静电平衡的导体内部场强为零,处处相等,电势也相等。
④.电势相等的地方电场强度不一定相等。如在等量的异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂面是一个等势面,但场强不相等。而处于静电平衡的导体内部场强为零,处处相等,电势也相等
(2)电场力做功与电势能的关系
①.电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加
②.电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。
③.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任 一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
④.求电荷在电场中某点具有的电势能
电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。即E P =W
⑤.求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低
将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
⑥电势能零点的规定
若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。
关于电势能零点的规定:(大地或无穷远默认为零)
所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B 为电势能零点,则A 点的电势能为:
AB AB PA qEL W E ==
(3)、电势能与电势的关系
由U AB =q W AB =B A B
A B q q q ??εεεε-=-=--)(可看出电势q ε?=,因此电荷
在电场中具有电势能?εq =,即电荷在电场中具有的电势能等于电荷量跟该点电势的乘积。
1、电势能是相对的,解题时要选参考点。
2、利用?εq =计算时,对正电荷q 取正,对负电荷q 取负。
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高二物理 选修3-1 带电粒子在匀强磁场中的运动
高二物理 选修3-1
游标卡尺、螺旋测微器的读数
高二物理 选修3-1 闭合电路的动态问题分析
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第一章 静电场&
1,电荷及其守恒定律。
2,库仑定律。
3,电场强度。
4,电势和电势能。
5,电势差。
6,电势差与电场强度的关系。
7,静电现象的应用。
8,电容与电容器。
9,带电粒子在电场中的运动。
第二章 恒定电流
1,电源和电流。
2,电动势。
3,欧姆定律。
4,串联电路和并联电路。
5,焦耳定律。
6,导体的电阻。
7,闭合电路的欧姆定律。
8,多用电表的原理与使用。
9,实验:测电源的的电动势和内阻。
第三章 磁场&
1,磁场和磁现象。
2,磁感应强度。
3,几种常见的磁场。
4,通电导线在磁场中受到的力。
5,运动电荷在磁场中受到的力。
6,带电粒子在匀强磁场中的运动。
1,第一章:理解掌握基本概念、定律。如点电荷与元电荷、库仑定律、电场强度、电势、电容等。注重知识的实际应用,如带电粒子在电场中的加速、偏转等。
2,第二章:理清各个基本概念,熟记各个公式,明确公式的适用条件。掌握关于电路的实验,电路的计算问题,电路动态分析等。
3,第三章:理解磁场的基本性质、安培力、洛伦兹力以及带电粒子在匀强磁场中的运动。注重知识的实际应用,如质谱仪、回旋加速器等。在高考中,本章知识常常与其它章节的知识进行综合考察,如带电粒子在复合场中的运动等,建议打牢基础。&
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第1章静电场《直播课》
适于高二新生
电荷及其守恒定律(一)
电荷及其守恒定律(二)
可试听整节
库伦定律---习题课
电场强度(一)
电场强度(二)
电场强度---习题课(一)
电场强度---习题课(二)
电场强度---习题课(三)
电势和电势能(一)
电势和电势能(二)
电势和电势能(三)
电势差--经典例题
电势差与电场强度的关系
电势差与电场强度的关系---经典例题
静电现象的应用(一)
静电现象的应用(二)
电容和电容器(一)
电容和电容器(二)
电容和电容器---经典例题(一)
电容和电容器---经典例题(二)
带电粒子在电场中的运动(一)
带电粒子在电场中的运动(二)
带电粒子在电场中的运动(三)
带电粒子在电场中的运动(四)
第15章恒定电流 《直播课》 适于高二新生
导体中的电场和电流
串联电路和并联电路
专题:电流表的内接与外接 滑动变阻器的限流与分压
可试听整节
专题:电路的简化、分析和计算
专题:电压表和电流表的改装
专题:直流电路的动态变化分析
专题:游标卡尺的读数
专题:螺旋测微器的读数
可试听整节
闭合电路欧姆定律(一)
闭合电路欧姆定律(二)
多用电表的原理与使用
专题:黑箱子问题
实验:测定电池的电动势和内阻
可试听整节
专题:测定电池的电动势和内阻的几种方法的比较
第16章磁场 《直播课》 适于高二新生
磁现象和磁场
磁感应强度
几种常见的磁场
磁场对通电导线的作用力
专题:判断在安培力作用下导体的运动方向
专题:安培力的综合应用
可试听整节
磁场对运动电荷的作用力
磁场对运动电荷的作用力--经典例题
带电粒子在匀强磁场中的运动
专题:带电粒子在磁场中运动的多解问题
专题:带电粒子在有界磁场中的运动
专题:带电粒子在复合场中的运动
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4892 人已学【物理】关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?-学路网-学习路上 有我相伴
关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?
来源:互联网 &责任编辑:王小亮 &
电势能关于理解的问题首先回答问题,第一个问题应该是高中教科书的表述,这一说法的确是对的,但有一点小问题,下面一会解释;第二个问题不成立,对一个点只有电势而不谈电势能。从问题来看楼主...关于电势能的问题你犯了一个错误,这里可以用E=Uq=1/2MV^2,而不是你写的那样,U是指的电势差,q是指带...所以你应该可以看出你说的沿着电场线方向电势能减少时对于正电荷,电势能降低,电场...关于电势和电势能的问题电势能是相对来说的,一个正电荷A,越靠近正电荷O,正电荷A的电势能就越大,也就是电势高电势能高;而负电荷B越靠近正电荷O,其电势能越低,也就是电势高电势能低其实,只...关于电容器和电势能的问题错开的话电容就小了,断开开关意味着电量不变,根据电容等于电量比电压,可知,电压变大了,再根据电势能等于电势差(电压)比距离,距离不变,所以电势能变大关于电势能的问题(1)假如在一个正电荷附近,根据正电荷性质,靠近正电荷场强就大,远离正电荷场强就小,由题意可知由场强小处运动到场强大处做的是负功(受力方向与运动相反),此时电势能减小...关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?(图1)关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?(图2)关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?(图3)关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?(图4)关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?(图5)关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?(图6)这是用户提出的一个物理问题,具体问题为:关于电势能的问题一个负电荷的电势能不是从该点到正电场做的功吗?还是到0势能点?关于电势能的问题(1)假如在一个正电荷附近,根据正电荷性质,靠近正电荷场强就大,远离正电荷场强就小,由题意可知由场强小处运动到场强大处做的是负功(受力方向与运动相反),此时电势能减小...防抓取,学路网提供内容。我们通过互联网以及本网用户共同努力为此问题提供了相关答案,以便碰到此类问题的同学参考学习,请注意,我们不能保证答案的准确性,仅供参考,具体如下:关于电势能的问题克服电场力做功,电势能增加,电场力做功,电势能减小。则电势能增加了3*10^(-5)-1.2*10^(-5)=1.8*10(-5)J防抓取,学路网提供内容。用户都认为优质的答案:关于电势能的问题电势能有负值你还需把功能关系区分一下功是能量转化的量度,因此,能量并不是功还有,并没有停止不做功防抓取,学路网提供内容。电势能的理解和重力势能的理解是一样的关于0电势能的问题电势能是不是零,关键是看电势是否为零,零电势位置可以任意指定,也可默认无穷远处为零电势,防抓取,学路网提供内容。电场力做正功,电势能减少;电场力做负工,电势能增大关于电势能的问题经分析可得:电场方向是从A到B。所以,正电荷由A移到B的话,做正功;同理可得,负电荷做负功。防抓取,学路网提供内容。======以下答案可供参考======我需要十题关于电势,电势能,电势差,场强,库仑定律的题目,恳请...解:由B的共点力平衡图知,而,可知,选BD3.与力学综合的问题。例3.已知如图,光滑绝...电势能先减小后不变。例8.如图所示,将一防抓取,学路网提供内容。供参考答案1:电势能与什么有关问:电势能Ep与什么有关,与检验电荷的电荷量、电荷的正负、等有关吗?除了...答:电势能Ep与电场强度的大孝检验电荷的电荷量、电荷运动的位移位移有关。即电场力做功W电=Fs=Eq*s,防抓取,学路网提供内容。根据电场力做功去求,电场力做功等于电势能的改变量。。。。关于电势和电势能的说法正确的是(  )A.电...问:关于电势和电势能的说法正确的是()A.电荷放在电势越高的位置电势能...答:A、正电荷放在电势越高的位置电势能越大,而负电荷放在电势越高的位置电势防抓取,学路网提供内容。请采纳。关于电势能的问题克服电场力做功,电势能增加,电场力做功,电势能减小。则电势能增加了3*10^(-5)-1.2*10^(-5)=1.8*10(-5)J关于电势能的问题电势能有负值你还需把功能关系区分一下功是能量转化的量度,因此,能量并不是功还有,并没有停止不做功关于0电势能的问题电势能是不是零,关键是看电势是否为零,零电势位置可以任意指定,也可默认无穷远处为零电势,关于电势能的问题经分析可得:电场方向是从A到B。所以,正电荷由A移到B的话,做正功;同理可得,负电荷做负功。
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静电场的标势称为电势,或称为静电势。在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量(与正负有关,计算时将电势能和电荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负)之比,叫做这点的电势(也可称电位),通常用φ来表示。电势是从能量角度上描述电场的物理量。(电场强度则是从力的角度描述电场)。电势差能在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也会变为导体)。电势也被称为电位。电荷在电场中由于受电场作用而具有电荷中的电荷比值决定位置的能叫电势能。既指电荷在电场中具有的能。又指正电荷受电场作用力从正电荷A到正电荷B或者与之负电荷等同,且B点电势能为零,则电场力做的功等于q在A点具有的电势能。电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比,叫做这点的电势(也可称电位)。电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位 正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。重点区别:AB两点间的电势差就是AB两点间的 电势之差
楼主、您好:不一定因为这个和参考面有关如果你选择电势为-1的为0参考面,那么这个电势为0的电视能就是1了。希望能够帮到您。望采纳
电势是相对的,一般规定无穷远点或地面为零电势点,也常用“电场外”这样的说法来指代“零电势位置”。 电势只有大小,没有方向。定义:1.在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比,叫做这点的电势。也就是单位正电荷由电场中某点移到零电势点时,电场力做的功与所带电荷量的比值。2.某点的电势指的是它与零电势点的电势差。不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线,只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向,逆着电场线总是电势增大的方向。所以同一电场线上,任意两点电势不相等。正电荷电场中各点电势为正(以无穷远处为零电势点时),远离正电荷,电势降低。负电荷电场中各点电势为负(以无穷远处为零电势点时),远离负电荷,电势增高。电势差是指电场中两点之间电势的差值,也叫电压。电势差有正负,而电压只有正值。因此可以说电压是电势差的绝对值。它表示移动单位电量正电荷时,电场力做的功。 其数值与零电势点的选取无关。电势差是标量,但有正、负。正、负只表示哪点电势高,哪点电势低。在匀强电场中,与场强的关系式U=Ed。场强与电势无直接关系。因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言的,选取的零电势点不同,电势的值也不同,而场强不变。零电势可以人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定。
在静电学里,电位势(简称电位或电势)定义为单位电荷在静电场的某一位置所具有的电势能。电势为一个纯量,大小取决于电势为零的位置,其数值只具有相对的意义。通常,选取无穷远位置为电势等于零的参考位置。那么,在某一位置的电势,等于电荷从无穷远位置,经过任意路径,等速率地移动到该位置,所做的机械功与电荷量的比值。 电势常用的符号为
,在国际单位制中的度量单位是伏特 (volt) (为了纪念物理学家亚历山卓·伏打而命名)。电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。电压的国际单位是伏特(V)。1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。
电势能—埂电场中的电荷,在电场力作用下,从某一点移动到0电势能点(无穷远处)电场力所做的功,即为该电荷在电场中这个点的电势能——与该点场强、电荷量有关!电势——电场中某点处单位电量电荷所具有的电势能——与该点是否具有电荷无关——是电场的能的特性表述!仅供参考!
首先,某点的电势能这个说法就不确切,应该说是某电荷在某点的电势能。但是,可以说某点的电势。它们之间的关系就好像是重力势能(电场中就是电势能)和高度(电场中就是电势)的关系。电势差和电势能的关系可用公式w=qU,来理解,w就是在两点之间移动电荷电场力所做的功,q是被移动的电荷的电荷量,U是两点之间的电势差。是当被移动的电荷量不变的话,电势差越大,电场力在两点之间移动电荷电场力所做的功就越多,电势能的改变就越多。
通俗讲电势等同于电压,单位都是伏特(V),但电势是矢量(即有方向),说电压是3V,也就是说两点之间不管谁指向谁电压是3V,但是说AB间电势是差-3伏,则说明B要比A点电势高。 电势能是能量,单位是焦耳(J),标量,只有大小没有方向,区别于电势,说明一下什么是矢量和标量。电势能是10J和-10J,很明显前者大于后者,这就是标量,而电势差3V和-3V在大小上是一样的,只是指向相反而已,这就是矢量。 说电势必须有参考系,也就是必须指定一个固定点为0电势才能说明另一点的电势高低,通常用大地为0电势,某点电势为7v,也就是说相对于地来说,他们之间的电势差为7V。
你高中学过能量,应该记得势能这个概念吧,势能不是绝对的 是以参照物为比较的 比如以地平线为基点,大楼高度50,大楼顶端物体的势能就是mgh,h=50
而以大楼中间点为基准点,大楼顶端物体的势能就是mgh,h=25,同样的道理,电势这个概念也是一样,是以参照点不同来量化电势的,但是两点间电势差这个是固定的,所以说电势是相对的,电势差是绝对的
电极电势一,电极电势的产生 — 双电层理论德国化学家能斯特(H.W.Nernst)提出了双电层理论(electron double layer theory)解释电极电势的产生的原因。当金属放入溶液中时,一方面金属晶体中处于热运动的金属离子在极性水分子的作用下,离开金属表面进入溶液。金属性质愈活泼,这种趋势就愈大;另一方面溶液中的金属离子,由于受到金属表面电子的吸引,而在金属表面沉积,溶液中金属离子的浓度愈大,这种趋势也愈大。在一定浓度的溶液中达到平衡后,在金属和溶液两相界面上形成了一个带相反电荷的双电层(electron double layer),双电层的厚度虽然很小(约为10-8厘米数量级), 但却在金属和溶液之间产生了电势差。通常人们就把产生在金属和盐溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势(electrode potential),并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。电极电势以符号E Mn+/ M表示, 单位为V(伏)。 如锌的电极电势以EZn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以ECu2+/Cu 表示。电极电势的大小主要取决于电极的本性,并受温度、介质和离子浓度等因素的影响。2.标准电极电势为了获得各种电极的电极电势数值,通常以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池,通过测定电池的电动势, 而确定各种不同电极的相对电极电势E值。1953年国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的建议,采用标准氢电极作为标准电极,并人为地规定标准氢电极的电极电势为零。(1)标准氢电极 电极符号: Pt|H2(101.3kPa)|H+(1mol.L-1)电极反应: 2H+ + 2e = H2(g)EφH+/ H2 = 0 V右上角的符号“φ”代表标准态。标准态要求电极处于标准压力(101.325kPa)下,组成电极的固体或液体物质都是纯净物质;气体物质其分压为101.325kPa;组成电对的有关离子(包括参与反应的介质)的浓度为1mol.L-1(严格的概念是活度)。通常测定的温度为298K。(2) 标准电极电势 用标准氢电极和待测电极在标准状态下组成电池,测得该电池的电动势值,并通过直流电压表确定电池的正负极,即可根据E池 = E(+)- E(-)计算各种电极的标准电极电势的相对数值。例如在298k,用电位计测得标准氢电极和标准zn电极所组成的原电池的电动势(E池)为0.7628v,根据上式计算Zn2+/Zn电对的标准电极为-0.7628v。用同样的办法可测得Cu2+/Cu电对的电极电势为+0.34v。电极的 E?为正值表示组成电极的氧化型物质,得电子的倾向大于标准氢电极中的H+,如铜电极中的 Cu2+;如电极的为负值,则组成电极的氧化型物质得电子的倾向小于标准氢电极中的H+,如锌电极中的Zn2+。实际应用中,常选用一些电极电势较稳定电极如饱和甘汞电极和银-氯化银电极作为参比电极和其它待测电极构成电池,求得其它电极的电势。饱和甘汞电极的电极电势为0.2412V。银-氯化银电极的电极电势为0.2223V。3. 标准电极电势表将不同氧化还原电对的标准电极电势数值按照由小到大的顺序排列,得到电极反应的标准电极电势表。其特点有:(l)一般采用电极反应的还原电势,每一电极的电极反应均写成还原反应形式,即:氧化型 + ne = 还原型;(2)标准电极电势是平衡电势,每个电对E......余下全文>>
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电势能和电势?知识点精解
电势能和电势?知识点精解 1.电势能的概念 (1)电势能 电荷在电场中具有的势能。 (2)电场力做功与电势能变化的关系 在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即 WAB=ε A-ε B。 ①当电场力做正功时,即 WAB>0,则ε A>ε B,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即Δ ε 减=WAB。 ②当电场力做负功时,即 WAB<0,则ε A<ε B,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值, 即Δ ε 增=ε B-ε A=-WAB=|WAB|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε 减=ε A-ε B=WAB。 【说明】 某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定 是初状态值减去末状态值。 (3)零电势能点 在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。 理论研究中通常取无限远点为零电势能点, 实际应用中 通常取大地为零电势能点。 【说明】 ①零电势能点的选择具有任意性。 ②电势能的数值具有相对性。 ③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。 2.电势的概念 (1)定义及定义式 电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值,叫做这一点的电势。(2)电势的单位:伏(V)。 (3)电势是标量。 (4)电势是反映电场能的性质的物理量。 (5)零电势点 规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中,通常以无限远点为零电势点,实际研究中,通常取大地 为零电势点。 (6)电势具有相对性 电势的数值与零电势点的选取有关,零电势点的选取不同,同一点的电势的数值则不同。 (7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。 (8)电势能与电势的关系:ε =qU。 3.等势面 电场中电势相等的点构成的面。 (1)在同一等势面上任何两点间移动电荷,电场力不做功。这里存在两种情况:一种是电荷一直在等势面 上移动,电场力在任何一段时间内都不做功。一种是电荷不在同一等势面上移动,但初、未位置在同一等势面 上,在全过程中的某一具体过程中电场力可能做功,但在全过程中电场力不做功。 (2)等势面一定跟电场线垂直,场强一定跟等势面垂直。 (3)电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 图 1-13 为几种典型电场的等势面。4.电势差的概念 (1)定义 电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟电荷电量的比值,叫做这两点间的电势差,也叫电压。 (2)定义式【说明】 ①电势差即电势之差,UAB=UA-UB。 ②WAB 为电荷 q 由 A 点移动 B 点时电场力所做的功,可能为正值,也可能为负值。 ③上式计算时,q 应代入正负号。若 UAB>0,则 UA>UB;若 UAB<0,则 UA<UB。 ④电势差的单位仍为伏(V)。 ⑤两点间的电势差与零电势点的选取无关。 ⑥某点的电势即该点与零电势点的电势差。 ⑦电势差是标量。 5.电场力做的功 电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。当电荷在电场中两点间移动时,电场力可能做功。求 电场力的功一般有以下两个公式: WAB=qUAB WAB=ε A-ε B 可见,电场力做功特点与重力做功相似,与电荷在电场中的具体路径无关,只由电荷的初、末位置决定。 6.匀强电场中电势差和电场强度的关系 在匀强电场中,任意两点间的电势差等于场强和这两点在场强方向上距离的乘积。即 U=Ed 【说明】 的投影。 (1)该式中 U 为两点间电势差的绝对值,E 为电场强度的大小,d 为两点间距离在场强方向上沿场强方向每单位距离上的电势差。场强还有另一单位:伏/米(v/m)。1N/c=1v/m。 【例 1】 如图 1-14 所示,a、b、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由 a 到 c。a、b 间的距离 等于 b、c 间的距离。用 Ua、Ub、Uc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示三点的电势和场强,可以判定 [ ]A.Ua>Ub>Uc; B.Ea>Eb>Ec; C.Ua-Ub=Ub-Uc; D.Ea=Eb=Ec。 【分析思路】 本题所给的物理情景看起来比较简单,但实际上包含着较多的情形。这条电场线可能是 匀强电场中的一条,也可能是点电荷电场中的一条,还可能是两个异种电荷之间的一条电场线,等等。因此, 在分析问题时要考虑到各种情形,再根据所学的具体知识对各选项加以判断。 【解题方法】概念推理和公式推导得出结论。运用发散性思维方式创设物理情景。【解题】 根据电场线的概念可知,沿着电场线的方向电势越来越低,因此可以立即判断 Ua>Ub>Uc, 选项 A 正确;若图中电场线是一正点电荷电场中的电场线,根据点电荷场强可得 Ea>Eb>Ec,若是负点电荷的电场线,则为 Ea<Eb<Ec,如该电场线是一匀强电场的电场线,则 Ea=Eb=Ec,所以选项 B、D 都不全面,不是正确答案;在电场中的两点间移动电荷时,电场力对电荷做功 W=qU, 若是匀强电场, 电场力做功又可写为 W=qEd, 由题意知, Wab=Wbc, 所以 qUab=qUbc, Uab=Ubc, 即 亦即 Ua-Ub=Ub-Uc。 但电场不确定,因此选项 C 也不是正确答案。 综上分析可知,本题正确答案为 A。 【例 2】 下列说法中正确的是 [ ]A.电场线相互平行的电场一定是匀强电场; B.在电场中将电荷由 a 点移到 b 点,如果电场做功为零,则 a、b 两点场强大小必相等; C.电势降低的方向,一定就是场强方向; D.在电场中,只在电场力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场。 【分析思路】 本题四个选项所考查的内容互不相关。选项 A 考查了匀强电场的电场线的性质;选项 B 考查了公式 W=qU 及电势与场强的区别;选项 C 考查了电势降低的方向与场强方向的关系;选项 D 考查了几种 典型的电场线的形状及物体做直线运动和曲线运动的条件。 【解题方法】 反证法及概念辩析。 运动一 从A点 及从 D 因电场 程中, 电【解题】 对选项 A 可用反证法进行证明。在电场中,电荷沿任一闭合曲线 周,电场力做功总为零,因为同一点是不存在电势差的。如图 1-15 所示,一点电荷 出发沿一矩形 ABCD 的路径回到 A 点。因路径 BC、DA 与电场线垂直,故电荷从 B→C →A 电场力不做功,若电荷从 A→B 电场力做正功,则从 C→D 电场力必做负功,但 线不均匀,从 A→B 电场力大,则|WA→B|>|WC→D|,那么电荷从 A→B→C→D→A 过 场力做功不为零,这是不可能的,说明这样的电场不存在。所以选项 A 正确。对选项 B,由 W=qU 可知,Ua=Ub,而电势与场强大小没有关系,由等量异种电荷的等势面图上也可看出电 势相等的地方场强大小未必相等,故选项 B 不正确。 对选项 C,我们知道电势降低的方向有无数多个,而场强的方向是唯一的,所以选项 C 不正确。应该说场 强的方向一定是电势降低的方向,而电势降低的方向未必是场强方向。实际上应是电势降低最快的方向才是场 强方向。 对选项 D,可以举一特例来判断。假设电荷在点电荷的电场中由静止仅在电场力作用下运动,根据物体做 直线运动的条件可知电荷将沿着这条电场线做直线运动,而点电荷的电场并非匀强电场,所以 D 选项不对。 将一个 10-6 库的负电荷从电场中 A 点移动 B 点,克服电场力做功 2×10-6 焦,从 C 点移到 D 点,电场力做功 7×10-6 焦,若已知 B 点比 C 点电势高 3 伏,则 AD 之间的电势差的值是______伏。 【例 3】 【分析思路】 本题要求 AD 之间的电势差,但题目只告诉了 B、C 间的电势差,要想求 A、D 之间的电势 差,还需求 A、B 之间的电势差以及 C、D 之间的电势差,因为 UAD=UAB+UBC+UCD。而该题给出了电荷的电量及 电荷由 A 到 B 及由 C 到 D 过程中电场力所做的功,可根据电场力做功公式分别求出 UAB 及 UCD。 【解题方法】 【解题】 根据电场力做功公式 W=qU 求出 UAB 及 UCD,再根据 UAD=UAB+UBC+UCD 求解。由电场力做功公式 W=qU 得所以 A、D 两点间的电势差 UAD=UAB+UBC+UCD=2+3+(-7)=-2(V) D 点电势高于 A 点电势。 【例 4】 如图 1-16(a)所示,水平光滑绝缘轨道 AB 与半径为 R 的光滑绝缘轨道 BCD 平滑连接。匀强电 场场强为 E,方向水平向左,一个质量为 m 的带电滑块所受电场力等于重力,在 A 点静止释放,它能沿圆轨道 运动到与圆心等高的 D 点,则 AB 至少多长?【分析思路】 带电滑块在重力和电场力及轨道压力的共同作用下作圆周运动,关键是要分析增加电场 力作用后,滑块能在竖直平面内作圆周运动的条件。在力学中学习过物体在重力场中在竖直平面内作圆周运动 的情况,知道物体若要刚好做圆周运动,即刚好通过最高点,则在除重力场之外, 还有一个水平方向的匀强电场。 因此可把重力场和电场“合成”起来看成一个“等效”场, 在该“等效”场中,轨道上的最高点应在图 1-16(b)中所示的 E 点。AB 最短时,意味着物体刚好通过 E 点,当 然能沿轨道到达 D 点。所以,该种情况下,滑块在 E 点时,轨道对滑块的压力为零,向心力即重力与电场力的 合力。可见,要解决本题,关键是用“等效场”的思想找出在“等效场”中的“最高点”。 【解题方法】 用“等效场”的思想找出最容易脱离圆周的点,再用向心力公式及动能定理列式求解。【解题】 如图 1-16(b)所示,在轨道圆心作重力 mg 和电场力 qE 的合成示意图,将对角线斜向上延长 交轨道于 E 点,此即重力场与电场共同存在时圆周运动的““最高点”,在该点轨道压力为零时,向心力由重 力与电场力的合力提供。由向心力公式得 而由题意可知联立①、②两式可得在物体由 A 到 E 过程中应用动能定理得将式③代入式④解得 AB 长度的最小值端固定在水平向右的匀强电场中的 0 点,另一端系一质量为 m 的带电小球,水球能静止平衡在位置 A,OA 与竖直方向成 30°角。现将小球拉点 C 处的速度。②小球运动到哪一位置速度最大?求该最大速度。【分析思路】 小球在竖直线右 30°角平衡,可得 Eq=mgtg30°。当小球至 B 位置时,其 mg 与 Eq 的合 力指向圆切线的内侧,当小球由静止释放后,小球必然沿合力方向作匀加速直线运动至绳绷紧时结束。绳绷紧 瞬间,小球的动量和动能都有损失,小球只剩下沿切线方向的分速度,而沿绳子方向的分速度由于绳子拉力冲 量的作用在极短时间内变为零,此后自该点以沿切线方向的分速度向上摆动,如图 1-17(b)所示。因为小球静 止时绳子与竖直方向的夹角为 30°, 所以容易判断绳刚绷紧时小球的位置在最低点 C 的左侧。 关于求最大速度 及小球速度最大时小球的位置,可用数学方法求极值或利用“等效场”的思想方法解决。 【解题方法】 运用物体直线运动的动力学条件分析物体首先做直线运动,利用等效分析法找出速度最 大的位置(即重力势能和电势能的总和最小位置),再应用动能定理求出小球的最大速度。 【解题】 ① 小球在 B 点受水平向右的电场力及竖直向下的重力,如图 1-17(b)所示。由于在 B 点的合 力方向与竖直方向成 30°角且在过 B 点的圆(以 O 为圆心, 以绳长为半径的圆)切线内侧, 故小球释放后由静止 开始作匀加速直线运动,直到绳子再次伸直为止。由题目所给数据及几何知识容易判断出绳子刚伸直时绳在竖 直位置左侧,如图(b)所示。在小球由 A 沿直线运动到 D 过程中应用动能定理得∵小球可在 A 点平衡从 D 到 C 过程中用动能定理得②小球处在重力场、电场的“等效场”中,A 点即“等效场”中速度最大的位置。在小球从 C 到 A 的过程 中用动能定理得该问也可用数学方法解决。设悬线与竖直方向夹角为 α 时小球动能最大,由动能定理 【启示】 解决本题有三个关键。第一是物体做直线运动的条件,由此可判断小球首先做匀加速直线运 动;第二是不可伸长的细线可使小球的沿线方向的分速度立即变为零;第三是等效场的应用以找到速度最大位 置。从第②问的数学解法与等效场法比较可看出,从等效场观点解题是非常简便的,而且更能理解物理过程的 实质。这三个关键正是本题的焦点,只要突破了这三点,带电小球的运动过程便可了然于胸,其他一切问题便 可迎刃而解。所以,要学好物理,必须要掌握“概念和规律、状态和过程”这两把金钥匙。概念包括课本上的, 也包括自己在习题中体会得到的。如一些理想化的模型:不可伸长的绳子――不发生弹性形变,不储存弹性势 能,若对物体做负功,物体的动能转化为绳子的内能;轻弹簧――能发生弹性形变从而储存弹性势能,但没有 质量从而不计其动能和动量;光滑面――摩擦力为零。规律包括原理、定理、定律等。 【例 6】 有一个匀强电场,电场线和坐标 xoy 平面平行,以原点为圆心、半径 r=5cm 的圆周上任意一 点 P 的电势 U=(40sinθ +25) V,θ 为 O、P 两点连线与 x 轴的夹角,如图 1-18(a)所示,求该匀强电场场强的 方向和大小。【分析思路】 本题重点考查了高考物理科要考核的能力之一――应用数学处理物理问题的能力。要解 决该题,必须熟练掌握三角函数公式中的 sin(180°-θ )=sinθ ,同时要对数学式子所表达的物理意义有敏锐 的洞察力,否则就是结论已摆在眼前,也未必能发现,这就要求学生要有“伯乐相马”的本领。这种题目的解 决要经过两个转化,首先要把题目所述的物理问题转化为数学问题,利用数学手段加以处理,然后把得到结论 的物理意义弄清楚,即把数学问题再转化为物理问题,从而使题目得到解决。 【解题方法】 运用 sin(180°-θ )=sinθ 及等势面与电场线垂直的性质可判断出等势面与电场平面 xoy 的交线与 x 轴平行,根据锐角范围内正弦函数的单调性可判断场强方向沿 y 轴负方向。在圆周上找纵坐标【解题】匀强电场中的电场线与 xoy 平面平行,其等势面一定和 xoy 平面垂直。根据 sin(180°-θ )=sinθ ,所以圆周上任一点电势 U=(40sinθ +25)V=[40sin(180°-θ )+25]V。 上式说明圆周上关于 y 轴对称的任意两点的电势差相等, 所以该匀强电场的等势面与 xoy 平面的交线与 x 轴平行。 在锐角范围内,由 U=(40sinθ +25)V 可看出,随着θ 的增大圆周上点的电势升高,由此可判断该匀强电场 的场强方向沿 y 轴负方向。 在圆周上分别取纵坐标不同的两点 P1、P2,这两点间的电势差为 U12,它们相应的等势面之间的距离为 d(图 1-18(b)),则
第4 节 电势能和电势 电势高低判断等势面 1.(2017?济南质检)如图所示,电场...点电场强度为零 D.B 点电势为-20 V 解析:由于带正电的微粒仅受静电力的...6、在静电场中判断电势高、低的方法
7、通过5道经典例题巩固所学的知识点 ...第1章 电势能和电势 01 电势能和电势第1讲 28分钟 02 电势能和电势第2讲 ...电势能和电势讲解及习题(含答案)_教学案例/设计_教学研究_教育专区。第 1 章...电荷 在该点的电势能越大 解析:无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到...电势能和电势 - 电势能和电势 1 适用学科 适用区域 知识点 教学目标 高中物理 新课标人教版 电势能和电势 1 (一)知识与技能 1.理解静电力做功的特点、电势能...选择题、 计算题 题型 说明 本知识点属于高频考 点、难点,电势能和电 势是...BCD 解析:小球开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向竖直向上。但由于小 球...电势能和电势 课后作业_理化生_高中教育_教育专区。电势能和电势 [概念规律组]...? 5)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图 11 中虚线所示,一带...4电势与电势能知识点典例精讲同步达标_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。...V ? ?20V q 2 ?10?6 例 4 答案:A、B、C 【解析】电场强度和电势是从...电势能和电势整体设计 教学分析 电势能、 电势是...从中找到共同点和不同点, 联系前面所学的知识,...-- 解析:①静电力做功 WAB=-6×10 4 J,电势能...2.过程与方法 ?通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能 和电势的概念。 ?培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理...物理电势能与电势知识点以及习题_理化生_高中教育_教育专区。高中物理电势能与电势...关于场强和电势的说法正确的是( ) A.电场强度大的地方电势一定高 B.电势为零...
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