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电势能与电势差

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静电场的性质
1 会分析带电粒子在电场中的运动特点.
能求解静电力做的功和电场中的电势、电势能的 2 变化.
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1. 合外力 变化
2. 速度方向 受力方向 3. 零电势 零电势
4.电荷
5. qUAB
qU
6.Ed
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F斥
又运动到c处.由此可知( A.O为负电荷
CD)
借题发挥
B.在整个过程中q的电势能先 根据所给的等势面,明确电场
变小后变大
分布情况,画出电场线,再根
C.在整个过程中q的加速度 据轨迹弯曲方向找电荷的受力
先变大后变小
方向、受力大小变化;根据运
D.在整个过程中,电场力做 动轨迹或路径,判断功的正负、
功为零
力作用下通过该区域时的运动 轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的
三点,由此可知( A )
解析
根据电场线的疏密程度
ER>EQ 根据ma=qE
v
aR>aQ
F
>90°
A.带电粒子在R点时的速度大小 假设粒子从P向 Q运动,
大于在Q点时的速度大小 B.带电粒子在P点时的电势能比
在Q点时的电势能大
电场力做负功 电势能增大,动能减少,
(4)利用动能定理求解.
3.计算静电力做功的方法,常
见的有以下几种:
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例5 为使带负电的点电荷q在 解析 一匀强电场中沿直线匀速地由 (1)由平衡条件可知
-60 V
A运动到B,必须对电荷施加 一恒力F,如图所示.若AB= 0.4m,α=37°,q=-3×10 -7C,F=1.5×10-4N,A点电 势φA=100V.(不计重力) (1)在图中用实线画出电场线,
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例5 如图所示,虚线方框内有
12 V
一匀强电场,A、B、C为该电 场中三点,已知:φA=12 V, 解析 φB=6 V,φC=-6 V,试在该虚
· ·
F
·D
-6 V
线框内作出该电场的示意图, 要画电场线,先找等势面(线) 连AC、BC,
(画出几条电场线),并要求保 依题意知BC的中点D点电势必为零
C.带电粒子在R点时的动能与电 EPP<EPQ
势能之和比在Q点时的小,比 在P点时的大
vR>vQ 动能与电势能之间的相互转化,则带
D.带电粒子在R点时的加速度大 电粒子的动能与电势能之和不变
小小于在Q点时的加速度大小
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例 2 如图所示,O是一固定的 解析
C.在整个过程中q的加速度 先变大后变小
D.在整个过程中,电场力做
Eb>Ea=Ec
ab>aa=ac
根据ma=qE
功为零
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例 2 如图所示,O是一固定的 点电荷,虚线是该点电荷产生的
F
电场中的三条等势线,正点电荷
q仅受电场力的作用下沿实线所
示的轨迹从a处运动到b处,然后
电势能的综合问题 1.电势由电场本身决定,与试
探电荷无关,其大小与参考 点的选取有关,有相对性.
关系求解:WAB=EpA-EpB. (2)利用W=Fd求解,此公式只 适用于匀强电场.
2.电势差是电场中两点电势的 差值,其计算公式有:
(3)利用公式WAB=qUAB求解.
U AB
A-B,U AB
WAB q
· ·
F
·D
-6 V
线框内作出该电场的示意图, 借题发挥
(画出几条电场线),并要求保 留作图时所用的辅助线。
“等分法”关键在于能找到“ 等分”线段的等势点.画出等
势线,然后根据等势线与电场
线处处垂直,画出电场线.
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四、电场力做功与电势、电势差、(1)利用静电力做功与电势能的
动能及电势能的变化
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二、电场强度和电势的关系 1.电场强度的大小和电势高低没有直接关系.电场强度为 零,电势不一定为零.电势为零,电场强度也不一定为 零.电场强度越大的地方,电势不一定高(请同学们自行举 例说明).
2.沿电场线方向电势降低,这是判断电势高低的主要方 法.若两点不在同一电场线上,应通过等势面,化为同一 电场线上的两点.
留作图时所用的辅助线。
AC的1/3处F点电势必为零
连FD即为等势线,
由电场线与等势面(线)垂直
且由高电势指向低电势
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例4 如图所示,虚线方框内有
12 V
一匀强电场,A、B、C为该电 场中三点,已知:φA=12 V, φB=6 V,φC=-6 V,试在该虚
静电场的性质
解析 沿着电场线的方向电 势逐渐降低; 电势的高低与场强无关; 电场线的疏密程度反映了场强 的大小;
电场线疏的地方场强小, 电场线密的地方场强大。 场强的大小于与电势高低无关。
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三、等分法确定等势点
1.在匀强电场中,沿任意一 2.在匀强电场中,相互平 个方向,电势降落都是均匀的, 行且相等的线段两点间的电 故在同一直线上相同间距的两 势差相等. 点间电势差相等.
3.电场强度和等势面垂直,且由电势较高的等势面指向电势 较低的等势面.
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例 3 在静电场中,关于场强
和电势的说法正确的是(D )
A.电场强度大的地方电势一 定高
B.电势为零的地方场强也一 定为零
C.场强为零的地方电势也一 定为零
D.场强大小相同的点电势不 一定相同
点电荷,虚线是该点电荷产生的
电场中的三条等势线,正点电荷
逐渐变小, 电场力先做
F
q仅受电场力的作用下沿实线所 负功后做
示的轨迹从a处运动到b处,然后 正功
Hale Waihona Puke F斥又运动到c处.由此可知( CD ) a、c两点在同一等势面
A.O为负电荷 B.在整个过程中q的电势能先 W电=Uq=0
变小后变大
等势线的疏密程度反映了E的大小
一、电场线、等势线和运动轨迹
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1.已知等势面的形状分布,根据相互垂直可以绘制电场线
2.由电场线和等差等势面的疏密,可以比较不同点的场强大小. 3.根据电荷的运动轨迹可以判断电荷受力方向和做功的正负.
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例 1 如图所示,虚线a、b、 c代表电场中的三条电场线,实 线为一带负电的粒子仅在电场
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