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1、第第2 2章章 电势能与电势差电势能与电势差第第1 1节节 电场力做与电势能电场力做与电势能从能量的角度认识电场重力做功的特点：hAAB hB质量为m的物体在重力的作用下，从A移动到B，重力所做的功：W=mghA-mghB只与始末位置有关，与经过的路径无关。静电力做功:W甲= F|AB|cos=qE|AM|把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？BMA F q+甲乙丙沿甲路径电场力做功:沿乙路径电场力做功:沿丙路径电场力做功:W乙= qE|AM|W丙= qE|AM|沿任意路径电场力做功: W任意=qE|AM|一、静电力做功的特点在匀强电场中移动电荷时，静电力 做的功与路径无关,只与始末位置有
2、关。对于非匀强电场同样也适用重力做功的过程是重力势能重力势能转化动能的过程.做功的过程是一个能量转化的过程那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E+F在电场力作用下电荷 做加速运动,一段时间 后获得一定的速度,试 探电荷的动能增加.什么能转换为动能的呢?正电荷从A点移到B点 时,静电力做正功,电荷的 电势能减少.正电荷从B点移到A点 时,静电力做负功,即电荷 克服静电力做功,电荷的 电势能增加.ABE+v ABE+v二、电势能 电势能是电荷在电场中所具有的能量 二、电势能1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量 叫电势能。2、电场力对电荷做正
3、功，电荷的电势能减小电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大电场力做的功等于电势能的减少量1.电势能与重力势能类似，所以 必须选择零势能点2、零势能选取：零势能点可以任 意选，通常选地表面或无穷远 地方做为零势能点例1. 如图,在场强E=103N/C的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场 力做功为多少?电势能如何变化?电势能减少EqFAB+重力势能和电势能类比重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之 间的作用力有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能， 叫电势能EPEp由物体和地面间的相对 位置决定EP由电荷间的相对位置决定电场力
4、做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加W重 = EP1-EP2W电 = EPA-EPB例1、一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A点移到B点时，电场力做了5106J的功 ，那么 ( ) A电荷在B处时将具有5106J 的电势能 B电荷在B处将具有5106J 的动能 C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J CD例2、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点 移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B 移到C，电场力做了1.210-5J的功，则 （1）电荷从A移
5、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）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点 和C点的电势能分别为多少？增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 JEPC=-1.210-5 JEPB=310-5 JEPA= -310-5 J 例3. a和b为电场中的两点,如果把 q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力 对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电 势能( )A.增加了4X10-7JB.增加了2X10-7JC.减少了4X10-7JD.减少了8X10-7JC例4:如图所示,在等量正
6、点电荷形成的电 场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静 止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称 ),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少COab+-例5:如图所示，点电荷的静电场中电场线 用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带 电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是 轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电 场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
7、EabBCD例6:如图所示，是负点电荷产生的电场 中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力 ）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示 ，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b 点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的 电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。ENba小于大于F -例7一带电油滴在匀强电场E中的运动轨 迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空 气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中, 能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加EabC例8:一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A 点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零 的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、 EB及电荷在AB两点的电势能EPA、EPB之间的 关系为 ( )A. EA=EB B. EAEPBAD
