第一章 静电场 第5节　电势差-高中物理选修3-1【赢在微点】轻松课堂word

第5节　电势差　　　 学习目标 练法指导 1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选取无关。 2．掌握两点间电势差的表达式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。 3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会用静电力做功的公式进行相关的计算。 1.理解电势差UAB是A、B两点电势的差值，其正负表示是A点电势高还是B点电势高。 2．亲历WAB＝qUAB的推导过程，理解并熟练使用其解决电场力做功。 3．通过练习熟悉功能关系、能量守恒定律在静电场中的应用。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．电势差大小与电势零点的选取有关 (×) 2．UAB为正值，说明A点的电势为正值，B点的电势可正可负 (×) 3．WAB>0说明电荷从A点移动到B点的过程中静电力做正功(√) 4．若UAB>0，则电场对电荷q做的功WAB>0 (×) 5．UAB＝是电势差的定义式，但其大小并不是由WAB、q的大小决定的，而是由电场本身及两点位置决定的(√) 预习自检 1．如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功W，且知a、b间的距离为d，以下说法中正确的是(　　) A．a、b两点间的电势差为 B．a点的电场强度为E＝ C．b点的电场强度为E＝ D．a点的电势为 解析　由W＝qU和U＝，且a点的电势比b点的高，所以A项正确；由于不知该电场是否是匀强电场，电场力可能不为恒力，所以B项错，C项错；题中没有指明电势零点，所以D项错。 答案　A 2.在如图所示的负点电荷产生的电场中，一试探电荷从A点分别移到B、C、D、E(在以O为圆心的圆周上)，则下列情况正确的是(　　) A．从A到B电场力做功最多 B．从A到E电场力做功最多 C．电场力做功一样多 D．A点比D点电势高 解析　B、C、D、E在同一等势面上，所以UAB＝UAC＝UAD＝UAE，由W＝qU知做功一样多，C正确；在－Q的电场中，D点离源电荷远，所以D点的电势比A点高，D错误。 答案　C 3．电场中有A、B两点，将一电荷量q＝＋3.2×10－19 C的试探电荷从电场中的A点移至B点，克服电场力做功为6.4×10－20 J，则A、B两点间的电势差UAB等于(　　) A．0.5 V B．0.2 V C．－0.5 V D．－0.2 V 解析　A、B两点间的电势差UAB＝＝ V＝－0.2 V，D项正确。 答案　D 4.等量异种点电荷＋Q和－Q固定，在它们的连线和其中垂线上有c、b、a三点，如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则试探电荷在整个过程中(　　) A．所受电场力一直增大 B．所受电场力先增大后减小 C．电势能一直减小 D．电势能先增大后减小 解析　等量异种电荷电场线分布如图所示，故从a到b，电场强度E增大，从b到c电场强度也增大，由F＝qE知电荷受的电场力一直增大，故A对，B错；a、b在同一个等势面上，故移动负电荷，电场力不做功，电势能不变，从b到c电场力做正功，电势能减小，故C错，D错。 答案　A 5. (多选)如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20 eV，飞经等势面C时，电势能为－10 eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5 cm，则下列说法正确的是(　　) A．等势面A的电势为－10 V　　　 B．匀强电场的场强大小为200 V/m C．电子再次飞经D等势面时，动能为10 eV D．电子的运动为匀变速直线运动 解析　从等势面D到等势面B，动能减小20 eV，由能量守恒知电势能增加20 eV，即W电＝qE·d＝20 eV，[来源:学科网] E＝＝200 V/m，故B对；由W＝qE·d知，从B到C动能减少10 eV，依题意知由D→B电场力做负功，电场方向向上，相邻两等势面间电势差为10 V，由下向上依次减小，C点电势为10 V，故A点电势为－10 V，A对；由能量守恒电子再到D时动能还是20 eV，C错；由于是匀强电场，D对。 答案　ABD 6.如图所示，在正点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1＜r2。 (1)a、b两点哪点的电势高？ (2)将一负电荷放在a、b两点，哪点的电势能较大？ (3)若a、b两点间的电势差为100 V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对离子做功还是离子克服电场力做功？做功多少？ 解析　(1)由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高。 (2)已知φa＞φb，Uab＞0，当把负电荷从a点移往b点时，Wab＝qUab＜0，电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大。 (3)若Uab＝100 V，二价负离子带