内容正文:
第一章 静电场
第5节 电势差
一、电势差
1.定义:电场中两点间电势的 叫做电势差,也叫 。
2.公式:UAB= ,UBA= 。
3.单位:伏特,符号是V。
二、电势差的注意事项
1.电势差是表示电场能的性质的物理量,只由电场本身的性质决定。电场中电势是相对的,而电势差是 ,与零电势的选取 ;
2.讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点间的电势差。A、B间的电势差记为 ,而B、A间的电势差记为 ,且 ;
3.电势差是 ,但电势差有正、负之分,且电势差的正、负表示电场中两点间电势的高低,如UAB=–6 V,表示A点的电势比B点的电势低6 V。
差值 电压 φA–φB φB–φA
绝对的 无关 UAB UBA UAB=–UBA 标量
电势差与电势的区别和联系
电势
电势差
区别
(1)(电场中某点的)电势与电势零点的选取有关(一般取无限远处或地球表面的电势为零)
(2)电势由电场本身决定,反映电场的能的性质
(3)相对量
(4)标量,可正可负,正负号相对电势零点而言
(1)(电场中两点间的)电势差与电势零点的选取无关
(2)电势差由电场和这两点间的位置决定
(3)绝对量
(4)标量,可正可负,正负号反映了
、
的高低
联系
(1)电场中某点的电势在数值上等于该点与电势零点之间的电势差
(2)电势与电势差的单位相同,皆为伏特(V)
【例题】下面关于电场力做功和电势差的说法中,正确的是
A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷所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
参考答案:BD
试题解析:本题考查对功和电势差的理解。电势差是电场中两点间的电势之差,电势是描述电场能的性质的物理量,它的大小由电场的性质决定。因此电势差的大小也由电场的性质决定,与在两点间移动电荷所做的功和电荷量无关,因而A错误。但在两点间移动电荷时电场力的功是由这两点间的电势差和电荷量决定的,所以B正确。电势差是电场中两点间的电势之差,电势是标量,所以电势差也是标量,电场力做的功也是标量,因而C错误。在匀强电场中,在与电场线垂直的某个方向上任意两点间移动电荷时,电荷的受力方向与运动方向垂直,由功的公式可知做功为零。由W=qUAB可知,这两点间的电势差为零,所以D正确。
1.(2019·山东省邹城市第一中学期末)如图所示,abcd是矩形的四个顶点,它们正好处于某一匀强电场中,电场线与矩形所在平面平行。已知
,
;a点电势为15 V,b点电势为24 V,d点电势为6 V。则此匀强电场的电场强度大小为
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,在点电荷形成的电场中有a、b、c三点,它们到点电荷的距离分别为ra、rb和rc,且rb–ra=rc–rb.用Ea、Eb、Ec表示a、b、c的场强,用Uab表示a、b之间的电势差,用Ubc表示b、c之间的电势差,则下列说法中正确的是
A.Ea<Eb
B.Eb=Ec
C.Uab>Ubc
D.Uab=Ubc
3.(2019·遵义市南白中学月考)如图所示,虚线1、2、3、4为静电场中的等势面,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为零。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b两点时的动能分别为29 eV和5 eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为–8 eV时,它的动能应为
A.34 eV
B.68 eV
C.21 eV
D.13 eV
4.(2019·江苏姜堰中学高三月考)图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带点粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。下列说法正确的是
A.电势
B.电势差
C.粒子在c点的加速度最大
D.粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
5.某带电粒子仅在电场力的作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点时的初速度及运动轨迹如图所示,则可以判定
A.粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度
B.粒子在A点时的动能小于它在B点时的动能
C.粒子在A点时的电势能小于它在B点时的电势能
D.电场中A点的电势低于B点的电势
6.空间存在着沿x轴方向的电场,质量为m,电荷量为+q的点电荷,仅在电场力作用下,在x轴上从x=0处向x轴正方向运动,其速度随位置变化的如图所示,由图象可知
A.电荷做匀加速直线运动
B.电荷在
处的加速度为
C.x=0与
两点之间的电势差为
D.
处的电场强度为
7.(2019·