内容正文:
预习06 电势差
基础知识
一、电势差
1.定义:电场中两点之间电势的差值,也叫作电压。UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,UAB=-UBA.
2.电势差是标量,有正负,电势差的正负表示电势的高低。UAB>0,表示A点电势比B点电势高。
3.单位:在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为伏特,符号是V。
4.静电力做功与电势差的关系
(1)公式:WAB=qUAB或UAB=。
(2)UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时静电力所做的功。
二、等势面
1.定义:电场中电势相同的各点构成的面。
2.等势面的特点
(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
(2)等势面一定跟电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直。
(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
例题分析
例1.如图所示,炽热的金属丝发射的电子从负极板的小孔飘入电压为的加速电场。已知电子的电荷量为,质量为,若不计电子的初速度和电子间的相互作用,则电子从正极板射出时速度的大小为( )
A. B. C. D.
例2.如图,一不带电的表面绝缘的导体正在向带负电的小球缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( )
A.端的感应电荷为正电荷
B.导体内部场强越来越小
C.点的电势高于点电势
D.导体上的感应电荷在点产生的场强始终小于在点产生的场强
例3.关于等势面,下列说法正确的是( )
A.电荷在等势面上移动时不受静电力作用,所以静电力不做功
B.等势面上各点的电场强度相等
C.等势面一定跟电场线垂直
D.若静电力做功为零,则是沿着同一等势面在移动电荷
基础小练
一、单选题
1.下列物理量中,都是矢量的一组是( )
A.路程、位移 B.速度、加速度 C.功、功率 D.电场强度、电势差
2.将一个电荷量为q的点电荷从电场中A点移到B点,静电力做功W,则A、B两点间的电势差为( )
A. B. C. D.
3.关于UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是( )
A.电场中A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比
B.UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
C.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大
D.WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关
4.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在电场中由A点移到B点。在此过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则A、B两点间的电势差UAB为( )
A.3.0×104V B.1.0×104V
C.4.0×104V D.7.0×104V
5.如图所示,原来不带电的金属导体,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;现若使带负电的金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是( )
A.只有M端验电箔张开,且M端带正电
B.只有N端验电箔张开,且N端带正电
C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电
D.若将左端接地,N端的验电箔仍将张开
6.关于电势差和电势、的理解正确的是( )
A.表示B点相对A点的电势差,即
B.和是不同的,它们有关系:
C.、都可能有正负,所以电势是矢量
D.零电势点的规定是绝对的
二、多选题
7.如图所示为带电体周围分布的三个等差等势面,其中、、是等势面上的三个点。已知带电体带正电,则下列说法正确的是( )
A.点的电势一定高于点的电势
B.点的场强一定大于点的场强
C.带负电的试探电荷在、两点的电势能相等
D.将带负电的试探电荷由点移到点,电场力做负功
8.下列说法中,正确的是( )
A.电子伏是能量的单位
B.1J=1.60×1019eV
C.只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看成点电荷
D.带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可以视为点电荷
9.关于静电感应和静电平衡,以下说法正确的是( )
A.静电感应是由于导体内的自由电子受静电力作用的结果
B.处于静电平衡状态时,导体所占空间各处电场强度均为零
C.导体内的自由电子都不运动称为静电平衡
D.处于静电平衡状态时,导体内部将没有多余的“净”电荷
10.关于电场中的等势面,下列说法中正确的有( )
A.在同一等势面上两点间移动电荷,电场力做功为零
B.电场线密集的区域等差等势面分布会比较稀疏
C.等势面不一定跟电场线垂直
D.沿电场线方向,电势逐渐降低
三、填空题
11.如图是点电荷+Q形成的电场线,请画出经过A点的等势面___,带负电的点电荷在A点的电势能EpA和在B点的电势能EpB的大小关系是:EpA_____EpB(选填“>”,“<”或“=”)。
12.如图所示,实线是一个点电荷形成电场中的一条