作业(三)　电势能和电势　电势差-2023年新教材高二物理寒假假期作业

电势能和电势　电势差 知识点一　电势能　 电势 1.电势能：电势能是标量，有正负但没有方向。电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能。 2.静电力做功与电势能变化的关系 (1)WAB＝EpA－EpB。静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。 (2)正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小。 3.对电势的三点理解 (1)电势和电势能具有相对性，与零势面的选择有关。 (2)φ＝是电势的定义式。电场中某点处φ的大小是由电场本身决定的，与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关。 (3)由φ＝求电势时，可将各物理量的“＋”“－”直接代入计算，这样更方便。 1.(多选)下面理解错误的是(　　) A.E＝是电场强度的定义式，F是试探电荷所受的力，q是场源电荷的电荷量 B.电势越高的地方，电荷在该点具有的电势能越大 C.由UAB＝知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点到B点克服电场力做功1 J，则A、B两点的电势差为－1 V D.电场和电场线都是客观存在的 知识点二　电势差　等势面 1.求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差；A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA。 2.电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低，且UAB＝－UBA，与电势零点选取无关。 3.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。 2.关于电场下列说法正确的是(　　) A.电场线一定与等势面垂直 B.电场强度大的地方电势一定高 C.电势降低的方向是电场强度的方向 D.匀强电场中两点间距离越大电势差越大 公式UAB＝或WAB＝qUAB中符号的处理方法 把电荷q的电性和电势差U的正负代入进行运算，功为正，说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，说明静电力做负功，电荷的电势能增大。　 知识点三　匀强电场中电势差与电场强度的关系 1.公式E＝的适用条件是匀强电场。 2.式中d不是两点间的距离，而是两点所在的等势面的距离，只有当此两点在匀强电场中的同一条电场线上时，才是两点间的距离。 3.电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 3.如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，边长为2 cm，电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为φA＝6.0 V，φB＝4.0 V，φC＝2.0 V。则下列说法中正确的是(　　) A.D点的电势φD＝0 V B.D点的电势φD＝2 V C.电场线的方向与AC的连线垂直 D.匀强电场的电场强度大小为100 V/m 将一电量为q＝2×106 C的点电荷从电场外的P点移至电场中的A点，电场力做功4×10－5 J，求A点的电势。 [错解]　W＝qU，所以U＝＝＝20(V)所以，A点电势为20V。 [错解原因]　错误混淆了电势与电势差两个概念间的区别。在电场力的功的计算式W＝qU中，U系指电场中两点间的电势差而不是某点电势。 [分析解答]　解法一：设场外的P点电势为UP，所以UP＝0，从P→A，电场力的功W＝qUPA，所以W＝q(UP－UA)， 解得UA＝－20 V。 解法二：设A与场外点P的电势差为U，由W＝qU， 所以U＝＝ V＝20 V， 因为UP＝0，所以|UA|＝20 V。 因为电场力对正电荷做正功，必由高电势移向低电势，所以UA＝ －20 V。 1.(2023·南通高一期末)如图所示，a、b两点对称分布在均匀带电塑料薄板的两侧，一带正电的点电荷q固定在a、b的连线上，已知a点的电场强度方向水平向右，则下列说法正确的是(　　) A.塑料薄板带正电 B.a点的电势低于b点的电势 C.b点的电场强度方向也可能向右 D.塑料薄板表面处的电场方向都与薄板表面垂直 2.(2023·毕节高二期末)如图所示，等量异种点电荷＋q、－q(q>0)固定在正方形的两个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。在L、N、O、M四点中，电势最高的点是(　　) A.L　 B.M C.O D.N 3.(2022·湖南卷)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是(　　) A.电场强度方向垂直指向a，电势减小 B.电场强度方向垂直指向c，电势减小 C.电场强度方向垂直指向a，电势增大 D.电场强度方向垂直指向c，电势增大 4.(多选)(2022·全国乙卷)如图，两对等量异号点电荷＋q、－q固定于正方形的