第2、3节 电势差、电势与等势面

第二、三节上法：顺序 1、电场力做功与电势差的关系（等势面（常见的等势面）电场力不做功类比等高线） （类比重力势能与高度差的关系） 及推导匀强电场qUW及与电场线的关系（电势高低的判断方法） ，电势的定义及特点（类比高度）EdU(1)如何判断电势的高低？根据电场线方向，顺(逆)着电场线方向，电势越来越低 (高)；根据电势差，若 UAB0(0），则 A B( A B)；(2)怎样比较电势能的多少？可根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正(负) 功，则电势能减少(增加)；将 q、 带符号代入 P=q 计算，若 P0( 0，则电势能增加(减少) 等势面（电势能相同且与电场线垂直）1如图 112 所示点电荷电场中，将检验电荷从 A 点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的 B、C、D、E 各点，则电场力做的功 D A从 A 到 B 做功最多B从 A 到 C 做功最多C从 A 到 E 做功最多D做功一样多5.如图所示，在 O 点置一点电荷 Q，以 O 为圆心作一圆现将一电荷 q 从A 分别移到圆上的 B、C、D 三点，则电场力做功最多的过程是( D )A.移到 B 的过程 B.移到 C 的过程C.移到 D 的过程 D.三个过程一样多2一个点电荷从静电场中的 a 点移到 b 点，其电势能的变化为零，则（ D ）Aa、b 两点的电场强度一定相等B该点电荷一定沿等势面运动C作用于该点电荷的电场力与其运动方向总是垂直的Da、b 两点的电势一定相等1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为 R 的球面上各点不同的物理量是:( A )A.电场强度 B.电势C.同一电荷所受的电场力大小 D.同一电荷所具有的电势能7.把一个架在绝缘支座上的导体放在负电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,导体表面上感应电荷的分布如图所示,这时导体:DAA 端的电势比 B 端的电势高BA 端的电势比 B 端的电势低CA 端的电势可能比 B 端的电势高 ,也可能比 B 端的电势低DA 端的电势与 B 端的电势相等及 及电势与电场线的关系（常见的等势面）qUWEd1.对于电场中 A、B 两点,下列说法正确的是（ C ）.电势差的定义式 UAB= ,说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成正比,与移动qWAB电荷的电荷量 q 成反比.把正电荷从 A 点移到 B 点电场力做正功,则有 UAB>0.电势差的定义式 UAB= 中,U AB 与移动的电荷量 q 无关A.电场中 A、B 两点间的电势差 UAB 等于把正电荷 q 从 A 点移动到 B 点时电场力所做的功A B C D2对于电场中 A、B 两点，下列说法正确的是 （ C ）A电势差的定义式 ，说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成正比，qWAB/与移动电荷的电量 q 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 1C 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 1VD电荷由 A 点移到 B 点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功1.用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法。下面有四个物理量：电势 = 加Wq速度 a = 电场强度 E = k 导体的电阻 R = ，其中属于比值法定义的一组是（ C ）Fm Qr2 UI（A） （B ） （C ） （D）1电场空间中的 A、B 两点的电势差 UAB 是 1V，对它的意义理解正确的是 B A电场力移送电量为 e 的电荷从 A 到 B 所做的功是 1JB电场力移送电量为 1C 的电荷从 A 到 B 所做的功是 1JC电场力移送电量为 1C 的电荷从 B 到 A 所做的功是 1JD电量为 1C 的电荷从 A 到 B 移动时，克服电场力做功 1J1对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是 DA电势差越大，在这两点间移动电荷时电场力做的功越多B两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动正电荷时，电场力做的功C两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关17、在电场中一个电子从 A 点移到 B 点，电场力做功 30ev，已知 B 点的电势为 110V，求 A点的电势 UA。80V1、电场中 A、B 两点的电势分别为 A=800V， B=-200V。把 q=1.5×10-8C 的电荷由 A 移动到 B 点，电场力做 1.5×10 -5 J， 电势能变化了 1.5×10 -5 J。1在电场中，已知 A 点的电势高于 B 点的电势，那么 ( A )把负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做负功 把负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做正功把正电荷从 B 点移到 A 点，电场力做负功 把正电荷从 B 点移到 A 点，电场力做正功A B C D1一个电量为-2.0×10-8C 的点电荷，在电场中 M 点时的电势能为 14×10-6J，把它移到N 点时电场力作功 8×10-6J，则它在 N 点的电势能为_6×10-6J _，MN 两点间电势差UMN=_-400V _图 1-5-41.如图 1-5-4 所示,电场中 A、 B 两点电势差为 30 V,一个电荷量为 5×10-8 C 的正点电荷由A 运动到 B,电场力对电荷做功为_1.5×10 -6 J _;B、C 两点间的电势差大小为 15 V,该电荷从 B 运动到 C,电场力对电荷做功为_7.5×10 -7 J _.1.关于电场力做功和电势差的说法中,正确的是:( BD )A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定B.电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量D.在匀强电场中,与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零.1、在静电场中，将一个电子由 a 点移到 b 点，电场力做功 5eV，下面判断中正确的是 （ B ）A电场强度的方向一定由 b 指向 aB电子的电势能减少了 5eVCa、b 两点电势差 Uab5VD以上说法均不正确8在某一电场中，沿路径 abc 移动一电子时，电场力做功为 Wab=-4ev,Wbc= +2eV，则三点电势 Ua、Ub、Uc 大小关系为 ，电势最高点与电势最低点Ubca的电势差为 4V 若将该点电荷从 c 点移到 a 点，电场力做功为 2eV 5.如图 1-5-5 所示，电场中某一条电场线为一直线,线上有 A、B 、C 三个点.电荷 q1=10-8 C从 B 点移到 A 点时电场力做了 10-7 J 的功；电荷 q2=-10-8 C,在 B 点的电势能比在 C 点时大10-7 J,那么:图 1-5-5(1)比较 A、B、 C 三点的电势高低,由高到低的排序是_ c> b> a _；(2)A、C 两点间的电势差是 _-20_ V；(3)若设 B 点的电势为零,电荷 q2 在 A 点的电势能是_10 -7_ J.8电场中有两点 a、b，将一个带电量为 5 10-8 C 的正电荷从 a 点移到 b 点，电场力做功为 8 10-6J，则 a、b 两点的电势差为 160 V，若将电量为 2 10-7C 的正电荷从 a 点移到 b 点，电场力做功为 3.2 10-5 J9一个带正电的质点,电量 q=20×10-9 库,在静电场中由 a 点移到 b 点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为 60×10-5 焦,质点的动能增加了 80×10-5 焦,则 a、b 两点间的电势差 Ua-Ub 为 BA3×10 4 伏 B1×10 4 伏C4×10 4 伏 D7×10 4 伏11. 一个带正电的质点，电荷量 q=2×10-9C，在静电场中由 a 点移到 b 点，在这过程中，除静电力做功外，其他外力对质点做功为 6.0×10-5J，质点的动能增加了 8×10-5J，求 a、b 两点的电势差 Uab。10 4V1图 8 中 a、b 和 c 表示点电荷的电场中的三个等势面它们的电势分 作用而运动已知它经过等势面 b 时的速率为 v,则它经过等势面 c 时的速率为 3v/2 10如图 14-4 所示虚线为电场中的一簇等势面， A、B 两等势面间的电势差为 10V，且 A的电势高于 B 的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子从电场中通过的轨迹如图中实线所示，电子过 M 点的动能为 8eV，它经过 N 点时的动能为 3 eV，电子在 M 点的电势能比 N 点的电势能 小 5.如图 1-5-2 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 3 上时,具有动能 20 J,它运动到等势线 1 上时,速度为零.令 2=0,那么该电荷的电势能为4 J 时,其动能大小为（ C ）A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J图 1-5-24.关于场强的三个公式: ； ； 的适用范围qFE2rkQdUE公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷的电场，公式只适用于匀强电场1.下列单位中，是电场强度单位的是( A ).牛库 .伏·米 .伏米 .焦库A、 B、 C、 D、4.对关系式 Uab=Ed 的理解,正确的是（ C ）A.式中的 d 是 a、b 两点间的距离 B.a、b 两点间距离越大,电势差越大C.d 是 a、b 两个等势面的距离 D.此式适用于任何电场3.下列关于匀强电场的说法中，错误的是( A )A.匀强电场中，场强处处相等，电势也处处相等B.匀强电场中，各点的场强都相等C.匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面D.在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线，直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比图 14-4A BMN图 1-6-74.如图 1-6-7 所示,在 E=500 V/m 的匀强电场中,a、b 两点相距 d=2 cm,它们的连线跟场强方向的夹角是 60°,则 Uab 等于（ C ）A.5 V B.10 V C.-5 V D.-10 V图 1-6-114.如图 1-6-11 所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,把 1×10-6 C 的负电荷从 A 点沿水平线移至 B 点,电场力做了 2×10-6 J 的功,A 、B 间的距离为 2 cm.问:(1)匀强电场场强是多大?方向如何?(2)A、B 两点间的电势差是多大?若 B 点电势为 1 V,则 A 点电势是多大?电子处于 B 点时,具有多少电势能?答案: 200 V/m 斜向下 -2 V -1 V -1 eV5.B 如图所示，匀强电场场强为 E，A 与 B 两点间的距离为 d，AB 与电场线夹角为