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1、1三人行辅导中心 tel：13995362513同步导学第 1 章静电场第 05 节 电势差知能准备1选择不同位置作为电势零点，电场中某点电势的数值会_ ，但电场中某两点间电势的差值却_ ，电场中两点间电势的差值叫做_ ，也叫_ ，表达式_ 2静电力对电荷 q 做功与电势差的关系_ 同步导学1电势差 电场中两点间电势的差值叫做电势差(1) 设电场中 A 点电势为 A，B 点电势为 B，则它们之间的电势差可以表示为 UAB A- B ，也可表示为 UBA B- A，由此可知：U AB-U BA在这里一定注意下标及下标顺序!(2) 电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移动电
2、荷的电荷量、电场力做功的多少无关在确定的电场中，即便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为 UAB 与 WAB 成正比，与 q 成反比只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点电势差 UAB(3) 从比值定义式 UABW AB/q 可以看出，U AB 在数值上等于单位正电荷由 A 点移到 B 点时电场力所做的功 WAB若单位正电荷做正功，U AB 为正值；若单位正电荷做负功，则 UAB 为负值(4) 谈到电势差时，必须明确所指的是哪两点(两位置)的电势差A 、B 间的电势差记为UAB，B 、A 间的电势差记为 UBA , 某一电荷 q 在电场中由 A 到 B 做的功 WAB
3、与从 B 到 A 做的功 WBA存在关系为 WAB-W BA，所以 UAB-U BA电势差有正、负，通过后面的学习，同学们将知道，电势差的正、负仅表示电场中两点电势的高、低，如 UAB6 V，说明 A 点的电势比 B 点的电势高 6 V(5) 电场中两点间电势差可与高度差类比，两点间高度差越大，物体在重力作用下做功越多；两点间电势差越大，电荷在电场力作用下做功也越多例 1 在电场中把一个电荷量 q-610 C 的点电荷从 A 点移到 B 点，克服电场力做功6310 J，问 A、B 两点间的电势差是多少? 如将电荷 q 从电场中拿走，A 、B 两点间的电势差又是多5少?2电场力做的功在任意电场中
4、，将电荷 q 从 A 点移到 B 点，电场力做的功为：W ABqU AB (1) 公式 WABqU AB 适用于任何电场， UAB 为电场中 A、B 两点间的电势差(2) 式中 WAB 仅是电场力做的功，不包括移动电荷从 A 到 B 时，可能还有其他力做的功2三人行辅导中心 tel：13995362513(3) 式中各量均有正、负，计算中 W 与 U 的下标要对应，即：W ABqU AB、W BAqU BA(4) 电场力做功与路径无关3在应用公式 UBAW AB/q 或 WAB qU AB 时，对各物理量正、负号的通常处理方法。计算时将各量的正、负号代入公式，并可根据计算所得结果的正、负号进行
5、判断，做正功或做负功，电势高或电势低4电势高低的判定方法(1) 由电场线的方向判定：沿着电场线的方向电势越来越低（2) 由电荷电势能的大小判定：正电荷电势能大处，电势高，在电势能小处，电势低；负电荷则相反(3) 通过计算电势差 UAB=WAB/q，结合 UAB= A- B 来判断若 UAB0，则 A B；若 UAB=0，则 A= B；若 UAB0，则 A B.例 1 有一带电荷量 q=-3106 C 的点电荷，从某电场中的 A 点移到 B 点，点电荷克服电场力做6104 J 的功，从 B 点移到 C 点，电场力对电荷做 9104 J 的功，求 A、C 两点间的电势差并说明A、C 两点哪点的电势
6、较高.5巧用电场力做功与电势能、电势差之间的关系解题(1) 电场力做功 WqU功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场(2) 电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，且电场力做功的大小等于电势能的变化(3) 这部分内容可用类比的方法理解分析电场力做功重力做功 某点电势某点高度 电荷的电势能重物重力势能 两点间的电势差两点间的高度差 等势线(面) 等高线 (面)例 2 两带电小球，电荷量分别为+q 和-q ，固定在一长度为 的绝缘杆两端，l置于电场强度为 E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图 151 所示，若此杆绕经过
7、O 点垂直于杆的轴转过 1800，则在此过 程中电场力做功为 ( ) A0 BqE C2qE DqElll同步检测1带正电荷的小球只受到电场力作用，把它从静止释放后，它在任意一段时间内 ( )3三人行辅导中心 tel：13995362513A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2如图 152 所示，B、C、D 三点都在以点电荷十 Q 为圆心的某同心圆弧上，将一试探电荷从 A 点分别移到 B、C、D 各点时，电场力做功大小比较 ( )AW ABWAC
8、BW ADWAB CW ACW AD DW ABW AC3一电荷量为210 C 的点电荷在外力作用下，从静电场中的 a 点运动8到 b 点，在这个过程中电场力对点电荷做功为 810 J，若 a 点电势为 a，b 点8电势为 b，则下列结论中正确的是 ( )A可以判定 a- b400 V B可以判定 a- b-400 C a- b 可能等于零 D不能判断 a- b 的值4电场中有 A、B 两点，把某点电荷 q 从 A 点移到 B 点的过程中，电场力对该电荷做了负功，则下列说法正确的是 ( )A该电荷是正电荷，则电势能减少 B该电荷是正电荷，则电势能增加C该电荷是负电荷，则电势能增加D电荷的电势能
9、增加，但不能判定是正电荷还是负电荷5如图 153 所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等一正电荷在 2 上时，具有动能 20 J，它运动到等势线 1 上时，速度为零，令 20，那么该电荷的电势能为 4J 时其动能大小为 ( )A16 J B10 J C6 J D4 J6如图 154 所示，在正点电荷 Q 形成的电场中，已知 a、b 两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为 acb 和 adb 曲线，两个粒子经过 a 点时具有相同的动能由此可以判断 ( )A甲粒子经过 c 点时与乙粒子经过 d 点时具有相同的动能B甲、乙两粒子带异号电荷C若取无穷远处为零电势
10、，则甲粒子经过 c 点时的电势能小于乙粒子经过 d 点时的电势能D两粒子经过 b 点时具有相同的动能7如图 155 所示的电场中，将 2C 的正电荷分别由 A、C 两点移动4三人行辅导中心 tel：13995362513到 B 点时，电场力所做的功分别是 30 J、-6 J，如果取 B 点为零电势点，A、C 两点的电势分别是 A _ V， C_ V，AC 间的电势差 UAC_ V 8在电场中把电荷量为 2.010 C 的正电荷从 A 点移到 B 点，静电力做功为-1. 510 J，再把9 7电荷从 B 点移到 C 点，静电力做功为 4.010 J7(1) A、B、C 三点中哪点的电势最高? 哪
11、点的电势最低?(2) A、B 间，B、C 间，A、C 间的电势差各是多大?(3) 把1.510 C 的电荷从 A 点移到 C 点，静电力做多少功?99如图 156 所示，匀强电场的场强 E1.210 NC，方向水平向右，一点电荷 q410 -28C 沿半径为 R20 cm 的圆周，从 A 点移动到 B 点，已知 AOB90，求：(1)这一过程电场力做多少功? 是正功还是负功?(2)A、B 两点间的电势差 UAB 为多大?综合评价1对于电场中 A、B 两点，下列说法正确的是 （ ）A电势差的定义式 UABW ABq，说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成正比，与移动电荷的电荷量 q
12、 成反比BA、B 两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功C将 l C 电荷从 A 点移到 B 点，电场力做 1 J 的功，这两点间的电势差为 1 VD电荷由 A 点移到 B 点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功2(2005 年上海高考)在场强大小为 E 的匀强电场中，一质量为 m，带电荷量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为 0.8qEm，物体运动 s 距离时速度变为零，则 ( )A物体克服电场力做功 qEs B物体的电势能减少了 0.8qEsC物体的电势能增加了 qEs D物体的动能减少了
13、 0.8qEs3 如 图 1 5 7 所 示 ， 在 粗 糙 水 平 面 上 固 定 一 点 电 荷 Q， 在 M 点 无 初 速 释 放 一 带 有 恒 定 电 荷 量 的 小物 块 ， 小 物 块 在 Q 的 电 场 中 运 动 到 N 点 静 止 ， 则 从 M 点 运 动 到 N 点 的 过 程 中 （ ） A 小 物 块 所 受 电 场 力 逐 渐 减 小 B 小 物 块 具 有 的 电 势 能 逐 渐 减 小C M 点 的 电 势 一 定 高 于 N 点 的 电 势 D 小 物 块 电 势 能 变 化 量 的 大 小 一 定 等 于 克 服 摩 擦 力 做 的 功 图 1575三人行辅导中心 tel：139953625134电场中某一电场线为一直线，线上有 A、B、C 三个点，把电荷 q110 C 从 B 点移到 A 点8时电场力做了 10 J 的功；电荷 q2-10 C，在 B 点的电势能比在 C 点时大 10 J ，那么：78 7(1) 比较
