河南省信阳高级中学2019届高三物理一日一题：28 电势能（二）（图片版）

点移到D点,电场力先做负功后正功,故D错误。所以AC正确, BD错误。 【真题演练】(2014上海)静电场在x轴上的场强E随x的变化 关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴 运动,则点电荷() x2x3Ie A.在x2和x4处电势能相等 B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 【答案】BC 【解析】 由图像可知,在0~x1之间,电场强度E是正的,是沿x轴正方 向的;在xx1之间,电场强度E是负的,是沿x轴负方向的, 故由x2到x3是逆着电场线的方向,所以x处的电势要大于x2处 的电势,选项A错误;由x1运动到x3的过程中,是逆着电场线 方向的,所以电势能增大,选项B正确;由x1运动到x4的过程 中,x处的电场强度的大小是最大的,故电荷在该点受到的电场 力也应该是最大的,故电场力是先增大后减小,选项C正确 错误 【点晴】图像只是向我们提供一种电场强度与位置的关系,需要 我们通过图像将其转化为具有一定形态的东西,当我们将其转化 成具体的电场线的某一个方向时,我们再去判断就会很容易了, 所以对图像的识别很重要 【提升训练】(2008海南)质子和中子是由更基本的粒子即所谓 “夸克”组成的.两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸 克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离 较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁 闭”).作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力 0.0<风y F与它们之间的距离r的关系为:F={-F.<2 式中F为大于零的常量,负号表示引力.用U表示夸克间的势 能,令U=F(r2-r1),取无穷远为势能零点,下列U-r图示中 正确的是 U B 【答案】B 【解析】从无穷远处电势为零开始到r=r2位置,势能恒定为 零,在r=n到r=r1过程中,恒定引力做正功,势能逐渐均 匀减小,即势能为负值且越来越小,此部分图像为A、B选项中 所示;r<n之后势能不变,恒定为一l,由引力做功等于势 能将少量,故D=F(x2-r)。 【知识链接】电势能 电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在 电场中也具有势能,这种势能叫做电势能 静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的变 化量。写成式子为 注意: ①电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电 势能增加 ②电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下, 电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变 ③在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 正,负电荷在任一点具有的电势能都为负 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负, 负电荷在任意一点具有的电势能都为正 ④求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A具有的电势能F等于将该点电荷由A点 移到电势零点电场力所做的功W的。即EW ⑤求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低 将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断,电场力做正功, 电势能减小,电荷在A点电势能大于在B点的电势能,反之电场 力做负功,电势能增加,电荷在B点的电势能小于在B点的电势 能 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零 位置。 关于电势能零点的规定:(大地或无穷远默认为零) 所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动 到零电势能位置时电场力所做的功。如上式若取B为电势能零点, 则A点的电势能为: