2019-2020学年人教版 选修3-1 高二暑假先修学案5 电势差

1．理解电势差的概念，知道两点间电势差与电势零点的选择无关。 2．掌握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低的对应关系。 3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用静电力做功的公式进行相关计算。 教材首先提出点势差的概念，再采用电场与重力场的类比，引用动画等形式，对抽象的电场部分进行观察。用类比法研究电场，给出电势差的定义，明确电场中两点间的电势差是确定的，最后介绍电势差在电场功能关系中的应用。 1．定义：电场中两点间电势的① 叫作电势差，也叫② ，UAB＝③ ，UBA＝④ 。 2．单位：电势差的单位与电势单位相同，在国际单位制中为⑤ 。 3．特征：选择不同位置为电势零点，电场中某点的电势的数值也会⑥ ，但电场中某两点间的电势差却⑦ 。 4．电势差与静电力做功的关系式：UAB＝⑧　　　　。  一、电势差的理解与计算 1．有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J。从B点移到C点时，静电力做功9×10－4 J。问： (1)AB、BC、CA间电势差各为多少? (2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少? 二、电势差与电势能的关系 2．图示虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷仅在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 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．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV 三、电势差与运动相结合 3．如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，小球通过电场中B点时，速率vB＝2v0，方向与电场的方向一致。问： (1)小球沿竖直方向做什么运动?B点竖直高度h为多大? (2)A、B两点间电势差为多大? 1．一个点电荷，从静电场中的A点移到B点的过程中，静电力做功为零，则(　　) A．A、B两点的电场强度一定相等 B．作用于该点电荷的静电力与其移动方向总是垂直的 C．A、B两点的电势差为零 D．点电荷一定沿直线从A点移到B点 2．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，静电力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(　　) A．EpA＝－W，φA＝　　　 　B．EpA＝W，φA＝－ C．EpA＝W，φA＝ D．EpA＝－W，φA＝－ 3．(多选)图示空间有一静电场，y轴上各点的场强方向沿y轴正方向竖直向下，两小球P、Q用长为L的绝缘细线连接，静止在轴上A、B两点．两球质量均为m，Q球带负电，电荷量为－q，A点距坐标原点O的距离为L，y轴上静电场场强大小E＝，剪断细线后，Q球运动到达的最低点C与B点的距离为h，不计两球间的静电力作用．则(　　) A．P球带正电 B．P球所带电荷量为－4q C．BC两点间电势差为 D．剪断细线后，Q球与O点相距3L时速度最大 4．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　) A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 5．如图所示，a、b、c表示某点电荷产生的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa＝U，φb＝.一带电粒子(所受重力不计)从等势面a上某点由静止释放后，经过等势面b时速率为v，则它经过等势面c时的速率为　　　(　　) ，φc＝ A．v C．2v D．4vv B． 6．如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是(　　) A．粒子在a点的加速度比在b点的加速度小 B．粒子在a点的动能比在b点的动能大 C．粒子在a点和在c点时速度相同 D．粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小 7．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等．一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J，运动到等势面L1处时动能为零；现取L2为零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4 J时，它的动能为(不计重力及空气阻力)(　　) A．16