预习05 电势能和电势-2022年新高二物理暑假预习（人教版2019必修第三册）

预习05 电势能和电势 基础知识 一、静电力做功的特点 1．静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qElcos θ；其中θ为静电力与位移方向之间的夹角。 2．特点：在静电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。 二、电势能 1．电势能：电荷在电场中具有的势能，用Ep表示。 2．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减少量．表达式：WAB＝EpA－EpB。 (1)静电力做正功，电势能减少； (2)静电力做负功，电势能增加。 3．电势能的大小：电荷在某点(A点)的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功EpA＝WA0。 4．电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为零。 三、电势 1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比； 2．公式：φ＝。 3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V＝1 J/C。 4．电势高低的判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低。 5．电势的相对性：只有规定了零电势点才能确定某点的电势，一般选大地或离场源电荷无限远处的电势为0。 6．电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负之分，同一电场中电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低。 例题分析 例1.真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示（＋x方向为场强正方向），其中x=6处E=0。将一个正试探电荷在x=2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则（　　） A．该正电荷在x=6处电势能等于0 B．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能先减小后增大 C．Q1、Q2均为负电荷，电量之比为3︰1 D．Q1、Q2均为负电荷，电量之比为9︰1 例2.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为a、b的中点。若一个运动的正电荷只在静电力作用下先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为，，则（　　） A．a点的场强一定小于b点的场强 B．a点的场强一定大于b点的场强 C．正电荷在a点的动能小于在b点的动能 D．正电荷在a点的动能大于在b点的动能 例3.如图所示，实线是点电荷形成的电场线，一个电子仅在电场力的作用下以速度从a点运动到b点，速度变为，虚线为该粒子的运动轨迹，则下列说法中正确的是（　　） A．AB所在电场线的方向从A到B B．电子在a处的加速度一定大于在b处的加速度 C．电子在a处的电势能大于在b处的电势能 D．电子在a处的动能大于在b处的动能 基础小练 一、单选题 1．如图所示，在匀强电场中，将一试探电荷从A点移至B点，电场力做正功。下列判断正确的是（　　） A．该试探电荷带负电 B．B点的电势比A点的电势高 C．A、B两点的电场强度均为零 D．该试探电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 2．正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则该电荷在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为，A、B、C是电场线上的三个点。正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，静电力做功为W1，将该正点电荷从A点移至C点再移至B点过程中静电力做功为W2，则（　　） A．W1=W2 B．W1>W2 C．W1<W2 D．W1=2W2 3．下列物理量属于矢量的是（　　） A．电场强度 B．重力势能 C．电势 D．速率 4．如图，匀强电场中a、b、c三点的电势（　　） A．a点最高 B．b点最高 C．c点最高 D．都相等 5．某区域的电场线分布如图所示，电场中有、两点。、两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 6．一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是（　　） A．该电场是某正点电荷电场 B．粒子的速度逐渐增大 C．粒子的加速度逐渐增大 D．粒子的电势能逐渐增大 二、多选题 7．在一点电荷形成的空间电场内，有电势相等的a、b两点，c为ab连线的中点，对c点的电势和场强描述正确的是（　　） A．电势可能比a点的高 B．电势可能比a点的低 C．场强可能比a点弱 D．场强可能和a点相等 8．真空中两个点电荷q1、q2形成的电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1对称。P、Q两点的电场强度大小分别为EP、EQ，电势分别为、。下列说法正确的是（　　） A．q1可能是正电荷 B． C．EQ>EP D．> 9．某同学在干燥环境做小实验，剪下一段塑料扁带，末端打结，再把另一端撕成丝，做成“章鱼”的造型，用毛巾从扁带丝结端向尾端摩擦，反复几次。用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管，听到有噼里啪啦的声音后，停止摩擦。将“