内容正文:
第十五讲 电势能和电势、电势差答案
基础回顾
一、 1. (1) 路径 初末位置 (2) 零电势能
2. (1) 电势能 电荷量 (2) (3) 标量 电势零点 (4)电势零点
3. (1) 电势相同 (2) ① 电场线 ② 等势面 ③ 电势高 电势低 ④ 越大 越小
4. (1) 电场力做功 电荷量 (2) (3) φA-φB (4) 无关 无关
二、 1. 垂直 高 低 2. 电场线方向
典型例题
【例1】 (1) (×) (2)(×) (3)(×) (4)(√) (5)(×) (6)(×) (7)(×) (8)(√) (9) (×)
【例2】 D
【例3】;;5L.
解:设a点的电场强度为E,则
方向向右指向
由对称分析可知,a、b两点的电势相等,即,且,
设电荷q在运动中所受的阻力为f,则:
:
:
又
得:
电荷最终静止在O点,设由运动到最后静止所通过的路程为s,
则有:
s=5L
要点再练
1. B 2. C 3. B 4. D 5.D 6. B 7. AB 8. AB 9. C
10. ,;
,.
解析:带电微粒在A点所受电场力:
。
微粒被释放的瞬间加速度
带电微粒从A点移到B点,电场力做功:
根据题意,电场力做的功全部转化为动能,设微粒到达B点时的速度为v,
根据动能定理得:
解得:
11.
解析:小球静止在电场中受力如图所示,
由平衡条件得:
故E.
电场方向变成向下后如图所示,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.由动能定理得:
由圆周运动知识,在最低点时,由向心力方程;
联立,解得
根据牛顿第三定律,小球对绳子拉力大小等于
电场力的功为
小球在电场力方向的位移
联立,解得:
因为电场力做的功等于电势能的减小量,有
所以,
2022年高二物理重难点突破(2023届)
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$第十五讲 电势能和电势、电势差
【基础回顾】
一、 对电势能、电势、等势面、电势差的理解
1. 电势能
(1) 电场力做功的特点:电场力做功与________无关,只与________有关.
(2) 电势能:
① 定义:电荷在电场某点具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到________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: WAB=EpA-EpB=-ΔEp.(类似于重力做功与重力势能变化的关系)
2. 电势
(1) 定义:试探电荷在电场中某点具有的________与它的________的比值.
(2) 定义式:φ=________.
(3) 矢标性:电势是________,有正负之分,其正(负)表示该点电势比________高(低).
(4) 相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取________的不同而不同.
3. 等势面
(1) 定义:电场中________的各点组成的面.
(2) 四个特点:
① 等势面一定与________垂直.
② 在________上移动电荷时电场力不做功.
③ 电场线方向总是从________的等势面指向________的等势面.
④ 等势面越密的地方电场强度________,反之________.
4. 电势差
(1) 定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,________与移动电荷的______的比值.
(2) 定义式:UAB=________.
(3) 电势差与电势的关系:UAB=________,UAB=-UBA.
(4) 影响因素:电势差UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB________,与零电势点的选取________.
二、 电势差与电场强度的关系
1. 定性关系:电场线与等势面__________,电场线由电势__________的等势面指向电势________的等势面.
2. 定量关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿________的距离的乘积.写成公式为U=Ed.
【典型例题】
【例1】判断下列关于静电场中的说法是否正确.
(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零. ( )
(2)沿电场线方向电场强度越来越小,电势逐渐降低. ( )
(3)A、B两点的电势差是恒定的,所以UAB=UBA. ( )
(4)等差等势线越密的地方,电场线越密,电场强度越大. ( )
(5)电场中电势降低的方向,就是电场强度的方向. ( )
(6)电荷在电场强度大的地方,电势能一定大. ( )
(7)电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零. ( )
(8)负电荷从电势高处运动到电势低处,电势能增加. ( )
(9)只在静电力