内容正文:
第五节 电势差
电势也是相对的
高度具有相对性,与参考点的选择有关,而高度差与参考点的选择无关
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
E
0V
1V
2V
-1V
电势差:
电场中两点间电势的差值,也叫电压
A
B
ψA
ψB
单位:伏特, 符号V, 1V=1 J/C
电势差是标量
A
B
C
D
15V
5V
0
-3V
电势差为正,表示高电势指向低电势
电势差为负,表示低电势指向高电势
静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点
A
B
(计算带正负号)
思考:
1、UAB由什么决定? 是WAB或q吗?
由电场本身的因素决定(场强)
与WAB、q无关
2、WAB跟q、UAB有关吗?
跟q、UAB都有关
A
B
在电场中,把点电荷q=+2×10-11C,由A点移到B点,电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少?
UBA= -2V
电势差UBA呢?
关于电势差和电场力作功的说法中,正确的是
A.电势差由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
B.电场力在电场中做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定
C.电势差是矢量,电场力作的功是标量
D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零
BD
匀强电场中,A、B两点间的电势差UAB=20 V,将点电荷q= -2×10-9C,由A点移到B点,静电力所做的功是多少 ?
WAB=UAB·q=20×(-2×10-9)= -4.0×10-8J
+
将q=-2×10-8C从A移至B,它的电势能减少了4×10-6J,则:
(1)q从A移至B,WAB= J
(2)UAB= V
(3)将q,=10-8C从A移至B,WAB'= J
(4)q‘从A移至B,电势能 J
4×10-6
-200
-2×10-6
增加了2×10-6J
在电场中把一个电荷量为 的负电荷从A点移动到B点,克服电场力做功 J,再将电荷从B点移动到C点,电场力做功 J,求A与B,B与C,A与C间的电势差。
解:
电场中A、B两点的电势是ψA=800 V, ψB= -200 V,把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点,电场力做了多少功?电势能怎样变化?
电势能增加,增加1.5×10-5J
UAB=ψA-ψB=800-(-200)=1000 V
∴WAB=qUAB=(-1.5×10- 8)×1000
= -1.5×10-5 J
将q=-3×10-10C的电荷在电场中从A移至B,电场力做了9×10-9J的功,若从B移至C电荷克服电场力做功1.35×10-8J,现将q'=5×10-10C的点电荷从C移至A,电场力做了多少功?
UCA=-15V
WCA'=q'UCA= 5×10-10 ×( -15)J
=-7.5 × 10-9J
5、将一负电荷从电场中的A点移至B点的过程中,电场力对此电荷做了10—5J的正功,由此可判定( )
A、A到B的方向一定与电场线的方向相反
B、A点的场强一定比B点的大
C、A点的电势能一定比B点的电势能多10—5J
D、A点的电势能一定比B点的电势能少10—5J
C
6、将q=-2×10—6库的点电荷在电场中从D移至A,电场力做功6×10-4焦,从A移至B电荷克服电场力做功4×10-4焦,从B移至C电场力做功8×10-4焦,电势能最低的点是哪一点
答:C点
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