本文格式為Word版，下載可任意編輯——電勢(shì)能和電勢(shì)典型例題

1.4電勢(shì)能、電勢(shì)

如圖8-10所示，當(dāng)帶電體A靠近一個(gè)絕緣導(dǎo)體B時(shí)，由于靜電感應(yīng)，B兩端感應(yīng)出等量異種電荷。將B的左端接地，絕緣導(dǎo)體B帶何種電荷？答案:B導(dǎo)體將帶負(fù)電荷

由于導(dǎo)體B處于正電荷所形成的電場(chǎng)中，而正電荷所形成的電場(chǎng)電勢(shì)四處為正，所以導(dǎo)體B的電勢(shì)是正的，UB＞U

地；而負(fù)電荷

在電場(chǎng)力的作用下總是從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，B左端接地，使地球中的負(fù)電荷（電子）沿電場(chǎng)線反方向進(jìn)入高電勢(shì)B導(dǎo)體的右端與正電荷中和，所以B導(dǎo)體將帶負(fù)電荷。如圖8－1所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是[]

A．電荷從a到b加速度減小B．b處電勢(shì)能大C．b處電勢(shì)高

D．電荷在b處速度小答案:D

由圖8－1可知b處的電場(chǎng)線比a處的電場(chǎng)線密，說(shuō)明b處的場(chǎng)強(qiáng)大于a處的場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)牛頓其次定律，檢驗(yàn)電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項(xiàng)錯(cuò)。由圖8－1可知，電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即Fe≠0，且Fe的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。由于檢驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場(chǎng)線指向是從疏到密。再利用“電場(chǎng)線方向?yàn)殡妱?shì)降低最快的方向〞判斷a，b處電勢(shì)高低關(guān)系是Ua＞Ub，C選項(xiàng)不正確。根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場(chǎng)力的夾角大于90°，可知電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功。功是能量變化的量度，可判斷由a→b電勢(shì)能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢(shì)能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確。

將一電量為q?2?10c的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A,電場(chǎng)力做功

?54?10J,求A點(diǎn)的電勢(shì).

?6答案:－20V

解：設(shè)設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為?p?0

從P到A,電場(chǎng)力做的功W?EPP?EPA??EPA

EPA??W??4?10?5JEPA4?10?5?A???V??20V

q2?10?6在靜電場(chǎng)中，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：（）

A、電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)也一定為零

B、電場(chǎng)強(qiáng)度四處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定四處相等C、只在電場(chǎng)力作用下，正電荷一定從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D、沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定越來(lái)越低

答案:A、B、C

電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是從不同的角度描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量，前者從力的角度，后者從能量的角度，兩者之間沒(méi)有直接的對(duì)于關(guān)系。

在等量同種電荷形成的電場(chǎng)中，它們連線的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，但電勢(shì)卻不為零；勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)四處相等，而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)卻在不斷降低；正電荷在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向還和它的初速度方向有關(guān)，假使初速度是逆著電場(chǎng)線方向的，那么它移動(dòng)的開(kāi)始階段從低電勢(shì)向高電勢(shì)。電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)的下降的方向。綜上所述：A、B、C中的表述都是錯(cuò)誤的。

如下圖，a、b為豎直方向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)點(diǎn)在a由靜止釋放，沿電場(chǎng)線方向向上運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)速度恰好為零，以下說(shuō)法中正確的是：（）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點(diǎn)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點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大答案:A、B、D

帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)，由靜止釋放向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力向上，且應(yīng)滿足Eaq＞mg，而又靜止于b點(diǎn)，說(shuō)明電場(chǎng)力仍向上，用Ebq=mg，選項(xiàng)A、D正確，因不知質(zhì)點(diǎn)的帶電性質(zhì)，故無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，a到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力和重力做功，由動(dòng)能定理可知，W電+W重=0，由于W重為負(fù)值，故W電必為正值，而電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即b點(diǎn)的電勢(shì)能小于a點(diǎn)電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

如下圖，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點(diǎn)電荷Q，A、B是細(xì)桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)A與Q、點(diǎn)B與Q的連線與桿的夾角均為?=37°。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下，通過(guò)A點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度為3m/s，取g=10m/s2，求小球下落到B點(diǎn)時(shí)的加速度和速度的大小。

2

答案：20m/s，5m/s

求小球至B的加速度，從受力分析出發(fā)，探求小球在A、B兩點(diǎn)的受力狀況，從而確定加速度的關(guān)系。

在A處，小球受力如下圖，由題意可知：K·

cos??mg?0……⑴r2cos??mg?ma……⑵2r2

在B處，小球受力如下圖，由題意可知：K·

由⑴、⑵得a=2g=20m/s

小球從A到B受到的合力為變力，故