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1、崇德善思 励志笃行宿州市第三中学1.4电势能和电势物理选修3-1 第一章 静电场崇德善思 励志笃行宿州市第三中学1.如何判断电场力对电荷做正功、做负功或不做功?提示：(1)根据电场力和位移之间的夹角判断，此法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断.夹角为锐角做正功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功.(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功，夹角是锐角做正功，夹角是钝角做负功，二者垂直不做功.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学6.（5分）如图所示，匀强电场的场强E=1.2102 N/C，方向水平向右.一点电荷q=410-8 C沿半径为R=20 cm的圆周，
2、从A点移动到B点，已知AOB=90.求在这一过程中电场力所做的功？崇德善思 励志笃行宿州市第三中学【解析】点电荷从A点沿圆弧AB到达B点，电场力做功等效于沿AOB电场力做功.在AO过程中：因为电场力方向与移动方向垂直，所以电场力不做功.在OB过程中：电场力做功为W=Fscos=qERcos180=-410-81.21020.2 J=-9.610-7 J.负号表明电场力做了负功.答案：-9.610-7 J崇德善思 励志笃行宿州市第三中学2.电势能有什么特点？提示:（1）电势能是由电场和电荷共同决定的，属于电荷和电场所共有的，我们习惯上叫做电荷的电势能.（2）电势能是标量，有正负但没有方向，其正负
3、表示大小.（3）电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关，要确定电荷的电势能，应先确定参考点，也就是零势能点的位置.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学3.探究分析电场力做功与电势能变化之间存在何种关系？电势能的变化与除电场力之外的其他力做功是否有关?提示:电场力做功与重力做功有类似的特点，具体总结如下: (1)电场力做正功，电势能一定减小;电场力做负功，电势能一定增加.电场力做多少功，电势能就变化多少,即:WAB=EpA-EpB.(2)电势能的变化只与电场力做功有关，与其他力做功无关.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学4.为什么说在同一电场中，同样从A点到B点，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能
4、的变化是相反的？提示：同一电场中，同样从A点到B点，移动正电荷与移动负电荷电场力的方向是相反的，因此，电场力所做的功也是正负相反的，所以电势能的变化相反.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学1.两个带异种电荷的物体间距离增大一些时( )A.电场力做正功，电势能增加B.电场力做负功，电势能增加C.电场力做正功，电势能减少D.电场力做负功，电势能减少崇德善思 励志笃行宿州市第三中学【解析】选B.根据电场力做功与电势能变化的关系，即电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加，首先确定A、D错误.带异种电荷的物体相互吸引，距离增大时，电场力做负功，因此电势能增加，B正确，C错误，故正确答案为B.崇
5、德善思 励志笃行宿州市第三中学2.（2009广东高考）关于同一电场的电场线，下列表述正确的是( )A.电场线是客观存在的B.电场线越密，电场强度越小C.沿着电场线方向，电势越来越低D.电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小崇德善思 励志笃行宿州市第三中学【解析】选C.电场是客观存在的，而电场线是假想的，A错；电场线越密的地方电场越强，B错；沿着电场线的方向电势逐渐降低，C对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功,电势能增加，D错.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学【解析】选B.电子所做的椭圆运动遵循开普勒的行星运动规律，所以电子在从M点经P点到达N点的过程中，速率先减小后增大，故A错，B对；而库
6、仑力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故C、D错.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学1.如图1所示，在点电荷的电场中的一条电 场线上依次有A、B、C三点，先把+q的试探 电荷依次放在三点上，然后把-q的试探电荷 依次放在三点上，关于电荷的电势能的说法 正确的是( ) A.放上+q时，EpAEpBEpC B.放上+q时，EpAEpBEpC C.放上-q时，EpAEpBEpC D.无论放+q，还是-q,EpAEpBEpC崇德善思 励志笃行宿州市第三中学2.如图2所示，固定在Q点的正点电荷的电场 中有M、N两点，下列说法正确的是（ ）崇德善思 励志笃行宿州市第三中学A.若把一正的点电荷从M点沿直线
7、移到N点，则电场力对该电荷做正功，电势能减小B.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负功,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负功,电势能增大D.若把一正的点电荷从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,电势能不变崇德善思 励志笃行宿州市第三中学如图所示，质量为m，带电荷量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，求:（1）由A到B电场力做的功?（2）由A到B电势能变化了多少？增加了还是
8、减少了？崇德善思 励志笃行宿州市第三中学【思路点拨】本题可从以下三个方面考虑:(1)竖直方向速度由v0变为零必是重力作用的结果.(2)根据竖直方向的运动规律可求出重力做的功.(3)根据动能定理可计算出电场力所做的功.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学【自主解答】（1）粒子由A到B重力做负功，动能增加，设电场力做功为W，根据动能定理，有W-mgh= m(2v0)2- mv02粒子在竖直方向做竖直上抛运动2gh=v02，解得W2mv02（2）因为电场力做正功，所以粒子的电势能减少，减少的电势能为E=W=2mv02答案：（1）2mv02 （2）2mv02 减少了崇德善思 励志笃行宿州市第三中学崇德善思
9、 励志笃行宿州市第三中学性质与 特点电场 强度电势1反映电场 力的 性质反映电场 能的 性质2EF/q 大小 与q无关Ep/q 大小 与q无关 3矢量，有方向标量，无方向4电场线 越密， 电场 强度越大沿电场线 ，电 势逐渐降低崇德善思 励志笃行宿州市第三中学崇德善思 励志笃行宿州市第三中学崇德善思 励志笃行宿州市第三中学知识点2：电势 等势面4.如图所示,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之间的距离等于b、c之间的距离,用 a、 b、 c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,由图可以判定下列说法中正确的是( )崇德善思 励志笃行宿州市第三中学2
10、.下列说法中正确的是( )A.电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大B.电场强度越大的地方，电场线一定越密，电势也一定越高C.电场强度为零的地方，电势一定为零D.某电荷在电场中沿电场线的方向移动一定距离，电场线越密的地方，它的电势能改变越大崇德善思 励志笃行宿州市第三中学3.若带正电荷的小球只受电场力的作用，则它在任意的一段时间内( )A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动崇德善思 励志笃行宿州市第三中学3.（8分）将带电荷量为61
11、0-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了310-5 J的功，再从B移到C，静电力做了1.210-5 J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为多少？崇德善思 励志笃行宿州市第三中学5. 如图1-4-9所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电荷量为-q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q Q,AB=h，小球滑到B点时速度大小为 ，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A
12、点电势为零，C点电势是多大？崇德善思 励志笃行宿州市第三中学如图所示，实线为电场线，一个负电荷在静电场中的运动轨迹（虚线所示）上有两点a、b，由此可判断A.电荷在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力B.电荷在a点的电势能大于电荷在b点的电势能C.a点电势高于b点电势D.电荷在a点的动能大于它在b点的动能崇德善思 励志笃行宿州市第三中学崇德善思 励志笃行宿州市第三中学崇德善思 励志笃行宿州市第三中学崇德善思 励志笃行宿州市第三中学1.（6分）如图所示，虚线为等势线，一电荷从A点运动到B点，其轨迹如图所示，试判定电荷的电性及速度的变化情况.崇德善思 励志笃行宿州市第三中学2.（2009广东高考）
13、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ）A.电场线是客观存在的B.电场线越密，电场强度越小C.沿着电场线方向，电势越来越低D.电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小崇德善思 励志笃行宿州市第三中学3.下列关于等势面的说法正确的是（ ）A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面崇德善思 励志笃行宿州市第三中学4.(2009广东高考)如图3，一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点
14、，其中M点在轨迹的最右边.不计重力，下列表述正确的是（ ）A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加崇德善思 励志笃行宿州市第三中学(2009上海高考)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图145所示，图中实线表示等势线，则( ) A正电荷从c点移到d点，电场力做正功B负电荷从a点移到c点，电场力做正功Ca点和b点的电场强度相同D正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大崇德善思 励志笃行宿州市第三中学 5.（2009安徽高考）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定
15、一个正点电荷，电荷量相等，如图5所示.若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中( )A.先做匀加速运动，后做匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大崇德善思 励志笃行宿州市第三中学3.（2010苏南四市高二检测）如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，以Q点为焦点做椭圆运动，M、N、P为椭圆上的三点，P点离Q点最远.电子在从M点经P点到达N点的过程中( )A.速率先增大后减小 B.库仑力先做正功后做负功C.电势能先减小后增大 D.动能先减小后增大崇德善思 励志笃行宿州市第三中学如图所示，质量为m，带电荷量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，求:（1）由A到B电场力做的功?（2）由A到B电势能变化了多少？增加了还是减少了？
