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1、电势和电势能,一、电势差（电压）和电势 二、电场线和等势面 三、电荷引入电场 07学年度南京市金陵中学一模6 07学年南京市期末质量调研4 南京市07届二模试卷11 07年1月海淀区期末练习1 07年1月北京市崇文区期末统一练习9 07年1月山东潍坊市期末统考9 07年天津五区县重点校联考6 07届南京市综合检测题（二）1 07年重庆市第一轮复习第三次月考卷7 07届1月武汉市调研考试8, 2007年物理海南卷7 07年1月广东省汕尾市调研测试10 2007年理综山东卷19 07年上海虹口区教学质量检测三12 07年1月海淀区期末练习10 07年扬州市期末调研测试11 06年江苏连云港市最后模
2、考8 07届南京市第一次调研测试11 合肥市2007年教学质量检测一12 2007年高考上海卷13, 2007年高考广东卷3 2007年理综全国卷 20, 2007年理综宁夏卷21,电势和电势能,一、电势差（电压）和电势,电荷q在电场中由A点移到B点，电场力做功WAB与q的比，叫AB间的电势差（又叫电压），用UAB表示，即WAB=qUAB。,如果在电场中选择某一点为参考点，可以用电势差来定义电场中各点的电势：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（即零势能点）时电场力所做的功。电势用表示。在理论研究中一般以无穷远为零势能点，在实际电路中一般以大地为零势能点。,电压和电势的关系：UA
3、B=A-B，显然有UAB= -UBA。,两点间的电压与零电势点的选取没有关系。,二、电场线和等势面,物理学中用电场线和等势面来形象地描绘电场强度和电势。,电场线、等势面的特点和电场线、等势面间的关系：,电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。,电场线互不相交，等势面也互不相交。,电场线和等势面在相交处互相垂直。,电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。,电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密。,沿匀强电场中任何一条直线（等势面除外），电势都是均匀变化的。,6种常见的电场的电场线和等势面：,三、电荷引入电场,1将电荷引入电场,将电荷引入电场后，它一
4、定受电场力F=Eq，且一定具有电势能E=q。,2在电场中移动电荷电场力做的功,在电场中移动电荷电场力做的功W=qU，只与始末位置的电势差有关。,在只有电场力做功的情况下，电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。W= -E=Ek。,无论对正电荷还是负电荷，只要电场力做功，电势能就减小；克服电场力做功，电势能就增大。,正电荷在电势高处电势能大；负电荷在电势高处电势能小。,利用公式W=qU进行计算时，各量都取绝对值，功的正负由电荷的正负和移动的方向判定。,四、静电感应、静电屏蔽,1.把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。,2.导体中没有电荷定向移动的状态叫静电平衡状态。
5、处于静电平衡状态的导体：内部场强处处为零， （表面的场强垂直于表面）；整个导体是等势体。,下右图在验电器外罩一个金属网，验电器的箔片就不再张开，表示金属网内各处的场强都为零。,3导体壳可以保护它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响。这种现象叫静电屏蔽。有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩，,有的通信电缆外面包有一层 铅皮，都是用来防止外界电 场干扰的，起静电屏蔽作用。,07学年度南京市金陵中学一模6,6如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b在这过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和场强的大小 （ ）
6、Aab，EaEb Bab，EaEb Cab，EaEb Dab，EaEb,B,07学年南京市期末质量调研4,B,南京市07届二模试卷11,11、如图甲所示，是电场中的一条直线电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其v-t图象如图乙所示，关于A、B两点的电场强度EA、 EB和电势 的关系，下列判断正确的是 （ ）,A C,07年1月海淀区期末练习1,1如图所示，在静止电荷+Q所产生的电场中，有与+Q共面的A、B、C三点，且B、C 处于以+Q为圆心的同一圆周上。设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC，电势分别为 ，则下列判断中正确的是（ ） AEAEB， CEA
7、EB， DEAEC，,B D,07年1月北京市崇文区期末统一练习9,9A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下从A点运动到B点，运动过程中的速度一时间图像如图所示，比较A、B两点电势 的高低、场强E的大小及电荷的电势能，下列说法正确的是（ ）,A,9如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，且电势 .一带电粒子沿图中的AB曲线运动，不计粒子所重力，则粒子（ ） A一定带负电 B运动轨迹是抛物线 C从A运动到B的过程中电势能增加 D从A运动到B的过程中动能与电势能之和保持不变,07年1月山东潍坊市期末统考9,B D,07年天津五区县重点校联考6,6如图所示，空间有一水平匀
8、强电场，竖直平面内的初速度为v0的微粒沿着图中虚线由A运动到B，其能量变化情况是 （ ） A动能减少，重力势能增加，电势能减少 B动能减少，重力势能增加，电势能增加 C动能不变，重力势能增加，电势能增加 D动能增加，重力势能增加，电势能减少,B,07届南京市综合检测题（二）1,1如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等势面，其电势分别为1=10V，2=20V，3=30V，一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，则 （ ） A粒子带负电 B粒子在A点的速度大于在B点的速度 C粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D粒子在A点的电势能大于在B点的电势能,A C D,07年重庆市第
9、一轮复习第三次月考卷7,7、如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置以下说法中正确的是（ ） A、M一定是正离子，N一定是负离子 B、M在p点的速率一定大于N在q点的速率 C、M在b点的速率一定大于N在c点的速率 D、M从pb过程电势能的增量一定 小于N从aq电势能的增量,B D,07届1月武汉市调研考试8,8如图中的虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子（不计重力和它们的
10、相互作用力），以不同的速率、 沿不同的方向，从A点飞入电场后，分别沿径迹1和2运动，由轨迹可以断定（ ） A两粒子带电量的绝对值一定不同 B两粒子的电性一定不同 C两粒子的动能都是先减少后增大 D两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定相等,B,2007年物理海南卷7,7.如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQNQ，下列叙述正确的是 （ ） A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少 B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服电场力做功，电势能增加 C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少 D.若
11、把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点；则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷 所做的功，电势能不变,A D,07年1月广东省汕尾市调研测试10,10、如图示，绝缘杆长L，两端分别带有等量异号电荷，电量值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角60,若使杆沿顺时针转过60(以杆上某一点为圆心转动)，则下述正确的是（ ） A、电场力不作功，两电荷电势能不变 B、电场力作的总功为 -QEL/2, 两电荷的电势能增加 C、电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小 D、电场力做的总功大小跟转轴位置无关,C D,2007年理综山东卷19,19如图所示，某区域电场
12、线左右对称分布，M、N为对称线上两点。下列说法正确的是 ( ) AM点电势一定高于N点电势 BM点场强一定大于N点场强 C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D将电子从M点移动到N点，电场力做正功,A C,07年上海虹口区教学质量检测三12,12. A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。若将一正电荷从C点沿直线移到D点，则 （ ） (A)电场力一直做正功。 (B)电场力先做正功再做负功。 (C)电场力一直做负功。 (D)电场力先做负功再做正功。,点拨：电场强度为0的点P在AB中点左侧, P点左侧的场强方向向右， P点右侧的场强方向向
13、左，如图示：,B,07年1月海淀区期末练习10,10如图所示的xOy平面区域内存在电场，一个正电荷先后两次从C点分别沿直线被移动到A点和B点，在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的数值相等。那么这一区域内的电场可能是（ ） A沿y轴正向的匀强电场 B沿x轴的负向的匀强电场 C在第象限内某位置的一个负 电荷所产生的电场 D在第象限内某位置的一个正电荷所产生的电场,B D,07年扬州市期末调研测试11,11如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡，现用外力将P 固定住（保持其电荷量不变），然后使两板各绕其中点转过角，如图中虚线所示，再撤去外力以后，则P在两
14、板间 （ ） A重力势能将保持不变 B重力势能将变小 C电势能将变大 D电势能将变小,A D,两板转过角，,P恰好平衡，有 qEmg 微粒带负电，,解：,有 qEcos mg,带电微粒P 将沿水平向左运动，重力势能将保持不变， 与下板的电势差增大，微粒带负电，电势能将变小,06年江苏连云港市最后模拟考试8,8如图所示，在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC=30，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度
15、为v，则下列说法中正确的是 ( ),A小球通过C点的速度大小是 B小球通过C点的速度大小是 C小球由A到C电场力做功是1/2mv2 -mgh D小球由A到C机械能的损失是 mg(h-R/2)-1/2mv2,B D,解：,B、C两点电势相等， BC电场力不做功。,由动能定理， BC,1/2 mvC2 -1/2 mv2 =mgRsin 30), vC2 =v2+gR,小球由A到C机械能的损失即克服电场力做功是,E=mgh-1/2 mvC2=mg(h-R/2) - 1/2 mv2,11如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆O，场强方向与圆O所在平面平行，场强大小为E。电荷量为q的带正电微粒以相同的初
16、动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成角的弦，则（ ） A匀强电场的方向沿AC方向 B匀强电场的方向沿OC方向 C从A到C电场力做功为2qERcos D从A到C电场力做功为2qER cos2,07届南京市第一次调研测试11,B D,合肥市2007年教学质量检测一12,12匀强电场中有A、B、C三点，它们的连线组成一个等边三角形，且AB=BC=AC=4cm，如图所示，电场方向与A、B、C三点所在平面平行。把一个电量为-210-9C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为810-9J；若把另一电量为110-9C的点电荷从C点移到A点，电场力做功为410-9J，则B、C两点的电势差UBC= V，该匀强电场
