电势能(
1)定义 :电荷在 电场中某 点具有的 势能,等 于将电荷 从该点移 到零势点 位置时电 场力所做 的功。( 2)电场 力做功与 电势能变 化的关系 :电场力 做的功等 于电势能 的减少量 ,即WA B=Ep A-Ep B=-Δ Ep。对 点自测1 。判断正 误(1) 电场力做 功与重力 做功相似 ,均与路 径无关。 (√)( 2)电场 中电场强 度为零的 地方电势 一定为零 。(×) (3)电 场强度处 处一样的 区域内, 电势一定 也处处一 样。 ( ×)(4 )沿电场 线方向电 场强度越 来越小, 电势逐渐 降低。( ×)(5 )A、B 两点间的 电势差等 于将正电 荷从A移 到B点时 静电力所 做的功。 (×)( 6)电场 线越密集 的地方, 等差等势 线也越密 集。(√ )2。 (多项选 择)某导 体置于电 场后周围 的电场分 布情况如 下列图, 图中虚线 表示电场 线,实线 表示等势 面,A、 B、C为 电场中的 三个点。 如下说法 正确的答 案是() A。A点 的电场强 度小于B 点的电场 强度B。 A点的电 势高于B 点的电势 C。将负 电荷从A 点移到B 点,电场 力做正功 D。将正 电荷从A 点移到C 点,电场 力做功为 零:解析 :选AB D。电场 线的疏密 表示电场 强度的大 小,A处 电场线比 B处稀疏 ,A正确 ;在同一 等势面上 电势相等 且沿着电 场线的方 向电势逐 渐降低, 所以A点 的电势高 于B点的 电势,B 正确;将 负电荷从 A点移到 B点,电 场力做负 功,C错 误;A点 、C点在 同一个等 势面上, 将正电荷 从A点移 到C点, 电场力做 功为零, D正确。 3。 ( 多项选择 )光滑绝 缘水平面 上有两个 带等量异 种电荷的 小球A、 B,小球 A通过绝 缘轻弹簧 与竖直墙 相连,如 下列图。 今小球B 在外力F 作用下缓 慢向右移 动,移动 中两小球 带电荷量 不变,如 此对两小 球和弹簧 组成的系 统的分析 正确的答 案是() A。外力 F对系统 做正功, 弹性势能 增大B。 外力F对 系统做正 功,弹性 势能减小 C。静电 力做正功 ,电势能 减小D。 静电力做 负功,两 球间电势 差增大解 析:选B D。外力 对小球做 正功,当 小球B向 右运动时 ,两球距 离增大, 库仑力减 小,因此 弹簧的伸 长量减小 ,弹性势 能减小, A错误, B正确; 由于两球 距离增大 ,库仑力 做负功, 系统电势 能增大, 两球间电 势差增大 ,C错误 ,D正确 。电势 等势面和 电势能的 理解考向 1:电势 与电势能 的判断1 。电势上 下的判断 判断角度 判断方法 依据电场 线方向沿 电场线方 向电势逐 渐降低依 据场源电 荷的正负 取无穷远 处电势为 零,正电 荷周围电 势为正值 ,负电荷 周围电势 为负值; 靠近正电 荷处电势 高,靠近 负电荷处 电势低依 据电场力 做功根据 UAB= ,将WA B、q的 正负号代 入,由U AB的正 负判断φ A、φB 的上下依 据电势能 的上下正 电荷在电 势较高处 电势能大 ,负电荷 在电势较 低处电势 能大2。 电势能大 小的判断 判断角度 判断方法 做功判断 法电场力 做正功, 电势能减 小电场力 做负功, 电势能增 加电荷电 势法正电 荷在电势 高的地方 电势能大 负电荷在 电势低的 地方电势 能大公式 法将电荷 量、电势 连同正负 号一起代 入公式E p=qφ ,正Ep 的绝对值 越大,电 势能越大 ;负Ep 的绝对值 越大,电 势能越小 能量守恒 法在电场 中,假设 只有电场 力做功时 ,电荷的 动能和电 势能相互 转化,动 能增加, 电势能减 小,反之 ,动能减 小,电势 能增加例 题1。( 多项选择 )如下列 图,在x 轴上相距 为L的两 点固定两 个等量异 种点电荷 +Q、- Q,虚线 是以+Q 所在点为 圆心、为 半径的圆 ,a、b 、c、d 是圆上的 四个点, 其中a、 c两点在 x轴上, b、d两 点关于x 轴对称。 如下判断 正确的答 案是() A。b、 d两点处 的电势一 样B。四 个点中c 点处的电 势最低C 。b、d 两点处的 电场强度 一样D。 将一试探 电荷+q 沿圆周由 a点移至 c点,+ q的电势 能减小解 析:选A BD。由 等量异种 点电荷的 电场线分 布与等势 面特点知 ,A、B 正确,C 错误。四 点中a点 电势最高 、c点电 势最低, 正电荷在 电势越低 处电势能 越小,故 D正确。 例题2。 (多项 选择)如 下列图, 有一对等 量异种电 荷分别位 于空间中 的a点和 f点,以 a点和f 点为顶点 作一正立 方体。现 在各顶点 间移动一 试探电荷 ,关于试 探电荷受 电场力和 具有的电 势能,以 下判断正 确的答案 是()A 。在b点 和d点受 力大小相 等,方向 不同B。 在c点和 h点受力 大小相等 ,方向一 样C。在 b点和d 点电势能 相等D。 在c点和 h点电势 能相等解 析:选A BC。根 据对称性 和等量异 种电荷周 围电场线 的分布特 点可知, 试探电荷 在b点和 d点受力 大小相等 ,方向不 同,在c 点和h点 受力大小 相等,方 向一样, 所以选项 A、B正 确;因为 b点和d 点到两个 场源电荷 的距离都 一样,所 以试探电 荷在b点 和d点电 势能相等 ,选项C 正确;c 点离场源 正电荷较 h点远, 所以试探 电荷在c 点和h点 电势能不 相等,或 者根据等 量异种电 荷周围等 势面的分 布特点可 知,中垂 面是等势 面,而c 点和h点 分居中垂 面的两侧 ,它们的 电势肯定 不等,所 以选项D 错误。小编还为您整理了以下内容,可能对您也有帮助:
电势能和电场强度的关系
电势能和电场强度的关系如下:
电势能和电场强度是电学中两个重要的概念。它们之间存在一种密切的关系,可以通过以下方式描述。
电场强度是指在某一点上单位正电荷所受到的力的大小,它是一个矢量量。电荷在电场中运动,会受到电场力的作用,从而发生加速度。可以通过电场强度来描述电场力的强弱和方向。
电势能是指带电体由于其位置而具有的能量,它表示电荷在静电场中由于电势差而具有的能量。电势能和电场强度之间存在一种基本关系,即电势能等于电荷与电场强度的乘积。
具体而言,对于一个点电荷q在电场强度为E的电场中,电势能U可以通过以下公式计算:
U = q * E * d
其中,q是电荷的大小,E是电场强度的大小,d是沿电场方向的位移。
这个公式表明,电势能和电场强度的乘积等于电荷在电场中沿电场方向的位移所做的功。这个公式也可以通过对电场力的积分得到。对于一般的电荷分布情况,可以对电荷分布进行积分,以求得总的电势能。
总而言之,电势能和电场强度之间存在着密切的关系,电势能等于电荷与电场强度的乘积。这个关系可以用来描述电荷在电场中的能量分布和运动情况。
学好物理知识需要培养良好的学习方法和习惯,下面给出一些建议:
打好基础:理解物理的基本概念和原理是学好物理的关键。先从学习基本的物理学原理开始,逐步深入学习更复杂的概念。
重视数学:物理与数学密切相关,特别是微积分和代数。掌握数学是理解物理概念和推导物理公式的基础。
多练习题:物理是一门实践性科学,通过做习题可以巩固知识和提高解题能力。从易到难地做习题,掌握基本的计算方法和解题思路。
看懂教科书:找一本合适的物理教科书,认真阅读并理解其中的内容。教科书通常是按照逻辑次序组织的,可以帮助你建立起一个整体的物理知识结构。
利用多种学习资源:参加物理学习小组,观看物理实验视频,利用互联网上的学习资源,例如在线课程和演示动画,可以更直观地理解物理原理。
做实验:物理是实验科学,通过亲自进行实验可以观察和验证物理现象。利用课堂实验和自己设计的实验,加深对物理原理的理解。
培养兴趣:对物理感兴趣是学习好物理的动力之一。尝试将物理与生活结合起来,观察身边的现象,思考其中的物理原理。
相互讨论:与同学或物理爱好者一起讨论问题,互相帮助和解答疑惑。通过交流和分享,可以不断拓宽自己的物理视野。
记住,学好物理需要坚持和练习,要保持学习的态度和学习的乐趣。
电势能和电场强度的关系
电势能和电场强度的关系如下:
电势能和电场强度是电学中两个重要的概念。它们之间存在一种密切的关系,可以通过以下方式描述。
电场强度是指在某一点上单位正电荷所受到的力的大小,它是一个矢量量。电荷在电场中运动,会受到电场力的作用,从而发生加速度。可以通过电场强度来描述电场力的强弱和方向。
电势能是指带电体由于其位置而具有的能量,它表示电荷在静电场中由于电势差而具有的能量。电势能和电场强度之间存在一种基本关系,即电势能等于电荷与电场强度的乘积。
具体而言,对于一个点电荷q在电场强度为E的电场中,电势能U可以通过以下公式计算:
U = q * E * d
其中,q是电荷的大小,E是电场强度的大小,d是沿电场方向的位移。
这个公式表明,电势能和电场强度的乘积等于电荷在电场中沿电场方向的位移所做的功。这个公式也可以通过对电场力的积分得到。对于一般的电荷分布情况,可以对电荷分布进行积分,以求得总的电势能。
总而言之,电势能和电场强度之间存在着密切的关系,电势能等于电荷与电场强度的乘积。这个关系可以用来描述电荷在电场中的能量分布和运动情况。
学好物理知识需要培养良好的学习方法和习惯,下面给出一些建议:
打好基础:理解物理的基本概念和原理是学好物理的关键。先从学习基本的物理学原理开始,逐步深入学习更复杂的概念。
重视数学:物理与数学密切相关,特别是微积分和代数。掌握数学是理解物理概念和推导物理公式的基础。
多练习题:物理是一门实践性科学,通过做习题可以巩固知识和提高解题能力。从易到难地做习题,掌握基本的计算方法和解题思路。
看懂教科书:找一本合适的物理教科书,认真阅读并理解其中的内容。教科书通常是按照逻辑次序组织的,可以帮助你建立起一个整体的物理知识结构。
利用多种学习资源:参加物理学习小组,观看物理实验视频,利用互联网上的学习资源,例如在线课程和演示动画,可以更直观地理解物理原理。
做实验:物理是实验科学,通过亲自进行实验可以观察和验证物理现象。利用课堂实验和自己设计的实验,加深对物理原理的理解。
培养兴趣:对物理感兴趣是学习好物理的动力之一。尝试将物理与生活结合起来,观察身边的现象,思考其中的物理原理。
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记住,学好物理需要坚持和练习,要保持学习的态度和学习的乐趣。
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