电势电势差电势能等势面

1电势 电势差 电势能 等势面（A 卷）考测点导航1电势差：电荷在电场中两点移动时，电场力所做的功与电荷的电量的比值，叫做这两点间的电势差。 UAB=WAB/q 是标量，与零电势 点的选取无关。匀强电场中场强和电势差的关系：U=Ed AB （dAB 为 A、B 间的距离在场强方向上的投影）2电势：电场中某点的电势，等于该点与零电势点间的电势差。在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。电势具有相对性，与零电势点的选取有关。单位 伏特（V） 1V=1J/C3电势能：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能叫做电势能。与零电势点的选取有关。注意：电场力做正功，电势能减小， 电场力做负功，电势能增加。电势能的改变量等于电场力所做的功。电场力做功的特点及计算：电场力做功只与始末的位置有关，与路径无关。W= qUAB适用于一切电场。或 W=FScos(适用匀强电场)4等势面 （1）概念：电场中电势相等的点构成的面。（2）特点： 在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。电场线 与等势面垂直，由电势高的等势面指向电势低的等势面。任意两个等势面不相交。典型例题：1关于电场中场强和电势的关系，下列说法哪些是正确的（ ）A场强 相同处， 电势也一定相同； 电势相同 处，场强也一定相同B场强 相同 处，电势不一定相同；电势相同处，场强也不一定相同C电场 中场强为零的区域电势处处相同D电场 中电势相同的位置，场强一定为零（该题考查了场强，电势的基本概念）2如图 31-A-1 所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，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 粒子所带电荷的电性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（该题以轨迹作为突破口，可以知道带电粒子必与源电荷为异种电荷）3如图 31-A-2 所示，是某 电场中的一条直电场线，一电子从 a 点由静止释放，它将沿直线向 b 点运动，下列有关电场情况的判断正确的是（ ）A该电场 一定是匀强电场B场强 Ea一定小于 Eb 图 31-A-1图 31-A-22C电 子具有的电势能 a一定大于 bD电势 a一定低于 b（该题考查了电场力做正功，负功的判断，电场力做功和电势能的变化关系）4有一个带电量 q3×10 -6C 的点电荷，从某 电场中的 A 点移到 B 点，电荷克服电场力做 6×10-4J 的功，从 B 点移到 C 点，电场力对电荷做 9×10-4J 的功，求 A、C 两点的电势差并说明 A、C 两点哪点的 电势较高。（该题考查了电场力做功正，负的判断）训练题：一、选择题1在静电场中（ ）A场强处处为零的区域内，电势也一定处处为 零B电场强 度 处处相同的区域内，电势也一定处处相同C电场强 度方向总是跟等势面垂直D沿着电场强度方向，电势总是不断降低2下列关于电势高低的判断，哪些是正确的（ ）A正电荷从 A 移到 B 时，其 电势能增加，A 点电势一定较低B正 电荷只在 电场力作用下从 A 移到 B，A 点电势一定较高C负电 荷从 A 移到 B 时，外力作正功，A 点电势一定较高D负电 荷从 A 移到 B 时， 电势能增加，A 点电势一定较低3关于等势面的说法，下列哪些说法是正确的（ ）A等势面和电场线处处垂直B同一等 势 面上的点 场强大小必定处处相等C电 荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向 电势升高的方向D电 荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功， 电荷必在同一等势面上移动4如图 31-A-3 所示，A、B 两点放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B、C、D 四点在同一直线上，且 AC=CD=DB，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 图 31-A-335某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到 B 点，电场线、粒子在 A 点的初速度及运动轨迹如图 31-A-4 所示，可以判定（ ）A粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度B粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能C粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能D电场 中 A 点的电势低于 B 点的电势7如图 31-A-6（）所示，AB 是电场中的一条 电场线，若将一 负电荷从 A 点由静止释放，负电荷沿电场线从 A 到 B 运动过程中速度时间图线如图 31-A-6（）所示，则下列判断正确的是（ ）A A B，EAE B B A B，EAE BC A B，EAE B D A B， EAE B二填空题8如图 31-A-7 所示，在场强为 E 的匀强电场中有相距为 l 的 A、B 两点，连线 AB 与 电场线的夹角为 ，将一 电量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点，若沿直线 AB 移动该电荷， 电场力做的功 W1= ；若沿路径 ACB移动该电荷，电场力做的功 W2= ；若沿曲 线 ADB 移动该电荷，电场力做的功 W3= 。由此可知， 电荷在电场中的移动时，电场力做功的特点是 。9如图 31-A-8 所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等。一正电荷在等势面 A 处的动能为 20J，运动到等势面 C 处的动能为零。现取 B 等势面为零电势 能面，则当此电荷的电势能为 2J 时的动能是 J。（不计重力和空气阻力）三计算题10一个带电质点电量为 3×10-8C，逆着电场 方向从 A 点移到 B 处，外力做功 6×10-5J，在此过程中质点的动能增加了 4.5×10-5J，问：A 与 B 两点间的电势差的大小为多少？图 31-A-6图 31-A-7图 31-A-8图 31-A-4411如图 31-A-9 所示，A，B，C 是匀强电场中的三点，它们的电势分别为 A =5V， B =9V， C=2V。（1）现将 q 电荷=3× 10-8C 由 B 移到 C，问电场 力做多少功？（2）试在图中画出过 A、B、C 点的三条等势线，并指明该匀强电场的方向。12如图 31-A-10 所示，光滑 绝缘竖直细杆与以正点电荷 Q 为圆心的圆周交于 B、C 两点，一质量 m，带电量一 q 的空心小球从杆上 A 点无初速下落，设 AB=BC=h，小球滑到 B 点的速度为 ，试求：gh3小球滑到 C 点的速度A、C 两点的 电势差图 31-A-10图 31-A-95第 31 课时 电势差 电势 电势能 等势面(B 卷)易错现象1不注意区别电势差，电势， 场强等基本概念。2电场力做功的特点，电场力做功和电势能的变化关系。纠错训练1下列关于电场的描述，正确的是（ ）A电场 中某点电势的大小、正负与零电势点的 选取有关B电场 中某两点 间的 电势差，与零 电势点的选取有关C同一点电荷在电场中的不同点，电荷在哪一点的 电势能较大；那一点的电势就较高D同一点电荷在电场中任意两点间移动时 ，只要电场力做的功相同，则两点间的电势差一定相同2一个点电荷从某种电场中的一点移到另一点，电场力做功为零，则（ ）A这 两点的场强一定大小相等B这 两点的 电势一定大小相等C电 荷一定未离开某一等势面D电 荷受电场力方向肯定和电荷的位移方向垂直3下面关于电势的说法错误的是（ ）A电势 是描述电场能的性质的物理量B电场 中某点的 电势 只有在选定零势点后才能确定，但电场中任两点的电势差是一定的C根据 U=/q，没有 电荷的点就没有电势D电势 有方向性，其方向与场强垂直检测提高一、选择题1下列关于匀强电场强度和电势差的关系叙述正确的是（ ）A在相同的距离的两点上，电势差大的其场强 也必定大B任意两点 间的电势 差等于场强和这两点距离的乘积C沿着电场线的方向任意相同距离上的电势 差必定相等D电势 减小的方向必定是场强的方向2如图 31-B-1 所示，A、B 、C 是某电场中同一条 电场线上的三点。已知 = 。下列判断ABC正确的是（ ）AABC图 31-B-16BAB=BCCEAEBECDEA = EB = EC3如图 31-B-2 甲所示，AB 是某电场中的一条 电场线，若在 A 点放置一初速度为零的 电子，电子仅在电场力的作用下，沿 AB 由 A 运动到 B 过程中的速度图象如图 31-B-2 乙所示，列关于两点的电势 和电场强度 E 的判断中，正确的是（ ）AEAEB BEAEBCAB DAB4如图 31-B-3 所示，电场中一条竖直电场线 上有 C、D 两点，将某带电微粒从 C点由静止释放，微粒沿电场线下落，到达 D 点时速度为零。下列说法中正确的是（ ）A由 C 到 D 点， 电场强 度是逐渐减小的B由 C 到 D 点， 电场强 度是逐渐增大的CC 点电势可能比 D 点电势高，也可能比 D 点低D微粒从 C 点运动到 D 的过程中，先是电势能的增加量小于重力势能的减小量，然后是重力势能的减小量小于电势能的增加量5如图 31-B-4 所示，一带负电 q 的油滴，从 A 点以速度 v0 与水平方向成 角射入沿水平方向的匀强电场中，如测得油滴在电场中达到最高点 B 时，它的速度大小恰为 v0，则B 点的位置（ ）A在 A 点的正上方B在 A 点的左上方C在 A 点的右上方D无法判断6一个带电小球在从空中 a 点运动到 b 点的过程中，重力做 3J，电场力做功 1J，克服空气阻力做功 0.5J，则小球（ ）A在 a 点的重力势能比在 b 点多 3JB在 a 点的 动能比在 b 点少 3.5JC在 a 点的电势能比在 b 点少 1JD在 a 点的机械能比在 b 点少 0.5J7如图 31-B-5 所示，在等量异号或等量同号点 电荷的电场中，分别距两个点电荷连线中图 31-B-2图 31-B-3图 31-B-47点 O 等距的 a、b 两点，将同一 负电荷分别放在 a 点和 b 点，其中在两点受到的电场力和具有的电势能相同的是（ ）8如图 31-B-6 所 示，虚线a、b、c 代表是静电场中的三个等势面，它 们的电势分别为 a、a、c，且 aac。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示，由图可知（ ）A粒子从 K 到 L 的过 程中， 电场力做负功B粒子从 L 到 M 的过程 中，电场力做负功C粒子从 K 到 L 的过 程中， 电势能增加D粒子从 L 到 M 的过程中，动能减少9如图 31-B-7 所示，水平放置的固定圆盘 A，带电量为 Q，电势为零。从盘心 O 处释放一质量为 m、带电+q 的小球，由于电场力作用，小球可上升到竖直高度为 H 的 C 点，而且知道过 B 点时，速度最大，由此可求出 Q 形成的电场中（ ）AB 点场强 BC 点场强CB 点电势 DC 点电势10如图 31-B-8 所示，平行实线代表电场线 ，方向未知，带电量为 1×10-2C 的正电荷在电场中只受电场力作用。该电荷由 A 点移到 B 点，动能损失了 0.1J，若 A 点电势为-10V，则（ ）AB 点的电势为