1、第1章靜電場第05節(jié)電位差知道如何準備1.選擇不同的位置作為電位零點，電場中某一點的電位值將為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2.作用在電荷Q上的靜電力與電位差之間的關系是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。同步制導1.位差電場中兩點之間的電位差稱為電位差。(1)假設電場中點a和點b的電勢是a和b，那么它們之間的電勢差可以表示為UAB=

2、a-b，它也可以表示為uba=b-a，這表明：UAB=-uba。注意這里的下標和它們的順序！(2)電場中兩點之間的電位差由電場本身的初始和最終位置決定，與這兩點之間移動的電荷量和電場力做功的量無關。在一定的電場中，即使沒有電荷，任何兩點之間的電勢差都有一定的值，所以不能認為UAB。與WAB成正比，與Q成反比.只有WAB和Q可以用來測量A和b之間的電位差.(3)從比值定義公式UAB=WAB/Q可以看出，當單位正電荷從A點到b點移動時，UAB等于電場力所做的功WAB。如果單位正電荷做正功，UAB為正。如果單位正電荷做負功，UAB是負的。(4)當談論電位差時，有必要指定參考哪兩點(兩個位置)。甲和乙

3、之間的電位差表示為UAB，乙和甲之間的電位差表示為UBA。電場中某個電荷Q所做的WAB功和從B到A所做的WBA功之間的關系是WAB=-WBA，所以UAB=-UBA。有正負電位差。通過下面的學習，學生將會知道正負電位差只代表電場中兩點的高電位和低電位。例如，UAB=6 V，表明點A的電位比點B的電位高6 V .(5)電場中兩點之間的電位差可以與高度差進行比較。兩點之間的高度差越大，物體在重力作用下做的功就越多；兩點之間的電位差越大，電場力做的功就越多。例1在電場中，電荷q=-610c的點電荷從點a移動到點b，電場力被克服而做功310J。a點和b點之間的電位差是多少？如果電荷Q從電場中被帶走，A點

4、和B點之間的電位差是多少？分析：當電荷從a點移動到b點時，外力克服電場力做功，這意味著電場力做功為負。也就是說，wab=-310j，所以a和b之間的電位差為由于電場中任意兩點之間的電位差與測試電荷無關，而是由電場本身決定的，所以測試電荷被帶走，電位差保持不變，A點和B點之間的電位差仍為5v。2.電場力做功在任意電場中，電荷q從a點到b點移動，電場力所做的功是wab=quab。(1)公式WAB=qUAB適用于任何電場，而UAB是電場中兩點a和b之間的電位差。(2)公式中的WAB只是電場力所做的功，不包括將電荷從A轉(zhuǎn)移到b時其他力所做的功.(3)公式中的每一個量都有正值和負值，W和U的下標在計算中

5、應該對應，即WAB=qUAB，WBA=qUBA.(4)電場力所做的功與路徑無關。3.當應用公式UBA=WAB/Q或WAB=qUAB時，每個物理量的正負符號的正常處理方法。在計算中，每個量的正負符號被代入公式，可以根據(jù)計算結(jié)果的正負符號來判斷，做正功還是負功，是高電位還是低電位。4.電位水平的測定方法(1)從方向判斷因此，a點和c點之間的電位差為UAC=a-c=(a-b)(b-c)=UAB-UBC=200v(-300v)=-100v，即a點的電位比c點的電位低100v .注釋：電位差定義中的w u=w/q必須是電場力所做的功。電場中點之間的電位差可以通過代數(shù)方法依次疊加，即umn=uma UAB

6、 UBC.UPN。5.巧用電場力做功，解決電勢與電位差的關系問題(1)電場力所做的功是w=qu。對于給定的電荷，功不依賴于它的運動路徑，而只與開始和結(jié)束時的電勢差有關。這個公式適用于所有的電場。(2)電場力做正功，而電勢能量減少，而電場力做負功，電勢能量增加，做功的電場力的大小等于電勢能量的變化。(3)這一部分可以通過類比來理解和分析。電場力起作用，重力起作用某一點的電位某一點的高度電荷的勢能重物的重力勢能兩點之間的電位差兩點之間的高度差等勢線(表面)等高線(表面)實施例2兩個帶電球，其電荷量分別為q和-q，被固定在絕緣桿的兩端，當置于電場強度為e的均勻電場中時，棒平行于場強方向，其位置如圖1

7、-5-1所示。如果桿繞垂直于桿穿過0點的軸旋轉(zhuǎn)1800，電場力的作用為()A.0 B.qEC.2qE D.qE分析：當桿順時針旋轉(zhuǎn)時，電場力對兩個電荷都做正功，所以W總數(shù)=W1W2。通過電場，力所做的功與路徑無關：w1=qu=QE，w2=qu=QE，所以walways=2qEl.因此，c .同步檢測1.帶正電的球只受電場力的影響。在它從休息中被釋放出來之后，它將在任何一段時間內(nèi)()A.必須沿著電場線從高電位移動到低電位b必須沿著電場線從低電位移動到高電位C.它不一定沿著電場線移動，但是它必須從高電位移動到低電位D.它不一定沿著電場線移動，也不一定從高電位移動到低電位2.如圖1-5-2所示，當三

8、個點b、c和d都在以點電荷10 q為中心的同心圓弧上時，試電荷分別從點a移動到點b、c和d，電場力作功()A.WABWAC B.WADWABC.WAC=華盛頓特區(qū)3.電荷為210的點電荷在外力的作用下，在靜電場從A點移動到B點。在這個過程中，電場力對810焦耳的點電荷起作用。如果A點的電勢是A，B點的電勢是B，下面的結(jié)論是正確的()A.可以判斷a-b=400v伏C.a-b可能等于零a-b的價值無法判斷4.電場中有兩點。在將某個電荷Q從點A移動到點B的過程中，電場力對電荷做了負功，所以下面的說法是正確的()A.如果電荷是正電荷，勢能就會降低。如果電荷是正電荷，勢能增加C.如果電荷是負的，勢能增加

9、D.電荷的勢能增加了，但不能判斷它是正的還是負的5.如圖1-5-3所示，實線為電場線，虛線為等電位線，相鄰兩條等電位線之間的電位差相等。當正電荷在2上時，它的動能為20 J，當它移動到等勢線1時，它的速度為零，所以2=0，那么當它的勢能為4 j時，這個電荷的動能為()A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J6.如圖1-5-4所示，在正點電荷q形成的電場中，已知點a和b在同一等電位面上，帶電粒子a和b的運動軌跡分別為acb和adb曲線，兩個粒子通過點a時具有相同的動能，由此可以判斷()A.當粒子a通過c點時，它有相同的動能7.在如圖1-5-5所示的電場中，分別從a點和c點移動2C的正電

10、荷當?shù)竭_B點時，電場力所做的功分別為30 J和-6 J。如果點B被視為零電勢點，a點和c點的電位為a=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _交流UAC之間的電位差=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ v8.在電場

11、中，電荷為2.010的正電荷從A點到B點，靜電力做功為-1.510焦耳.然后電荷從B點到C點，靜電力做功為4.010焦耳.(1)a、b和c三點中哪一點潛力最大？哪個點的潛力最低？(2)甲和乙、乙和丙、甲和丙之間的潛在差異是什么？(3)當-1.510的電荷從點A移動到點C時，靜電力做了多少功？9.如圖1-5-6所示，均勻電場的場強為e=1.210n/c，方向水平向右，少量電荷q=410-8c沿半徑r=20cm的圓從a點到b點移動，已知AOB=90。(1)電場力在這個過程中做了多少功？它是積極的還是消極的？(2)點A和點B之間的UAB電位差是多少？綜合評價1.對于電場中的a點和b點，以下陳述是正確

12、的()A.電位差UAB=WAB/q的定義公式表明，兩點間的電位差UAB與電場力功WAB成正比，與運動電荷的電荷量q成反比B.A點和B點之間的電位差等于電場力將正電荷從A點移動到B點所做的功C.把交流電荷從點甲移到點乙，電場力做功。這兩點之間的電位差是1 VD.在電荷從A點到B點的運動過程中，除了電場力還會受到其他力的影響，電荷勢能的變化不再等于電場力所做的功2.(2005年上海高考)在場強為E的均勻電場中，質(zhì)量為M、電荷量為Q的物體以一定的初速度沿電場的反方向勻速直線運動，其加速度為0.8 QE/米。當物體運動距離為S時，速度為零，則()A.物體克服電場力做功B.物體的勢能減少了0.8量子電動

13、力學C.物體的勢能增加了量子電動力學D.物體的動能減少了0.8量子電動力學3.如圖1-5-7所示，一點電荷q固定在粗糙的水平面上，一個恒定電荷的小塊在m點釋放，沒有初速度。當小塊移動到q電場中的n點時，它從m點移動到n點()1-5-7A.小物體上的電場力逐漸減小B.小塊的勢能逐漸降低C.M點的電勢必須高于n點的電勢D.小塊的勢能變化必須等于克服摩擦所做的功4.電場中的某一電場線是一條有三個點A、B和c的直線。當電荷Q1=10c從點B移到點A時，電場力做功10J。電荷Q2=-10c，b點的勢能比c點的勢能大10J，則：(1)比較a點、b點和c點的電位，由高到低的順序為_ _ _ _ _ _ _

14、_ _ _ _ _ _ _；(2)A點和C點之間的電位差為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _伏；(3)如果B點的電位為零，A點電荷q2的勢能為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。5.電場中有兩個點，它們的電勢分別為-100伏和200伏。如果Q=-2.010的電荷從點A移動到點B，電場力在起作用還是在克服它？你做了多少工作？6.如圖1-5-8所示，一個質(zhì)量為m、電荷為g的小球固定在絕緣桿的一端，絕緣桿的另一端可繞穿過o點的固定軸轉(zhuǎn)動。桿的長度是l，桿的質(zhì)量被忽略。將桿和小球置于場強為e的均勻電場中，電場方向如圖所示。拉8.在370 JRB22彩色顯像管中，陰極甲和陽極乙之間的電位差UAB為-22.5千伏，電子從陰極加速到陽極。電場力做的功是什么？電子到達陽極的速度是多少？(電子質(zhì)量me=9.110-31千克)第五節(jié)電位差我可以準備答案：不等電位差電壓UAB=A-B WAB=夸