第10章 2 电势差-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理必修第三册同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

第十章　静电场中的能量 2　电势差 [学习目标]　1.理解电势差的概念，知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系。2.掌握电势差的表达式，会用UAB＝φA－φB及UAB＝进行有关计算(重点)。3.理解等势面的概念，掌握等势面的特点，会应用常见电场的等势面解决问题(重难点)。 课时作业 巩固提升 要点1　电势差 要点2　等势面 要点3　电场线、等势面和电荷运动轨迹问题 内容索引 要点1　电势差 一 4 1.电势差：电场中两点之间__________的差值，也叫作__________， UAB＝__________，UBA＝__________，UAB＝－UBA。 2.电势差是标量，有正负，电势差的正负表示两点电势的__________。 UAB＞0，表示A点电势比B点电势__________。 梳理 必备知识 自主学习 电势 电压 φA－φB φB－φA 高低 高 5 注意：(1)电势差反映了电场的能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关。 (2)电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示两点电势的高低，UAB＝－UBA，与零电势点的选取无关。 (3)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差。 3.静电力做的功与电势差的关系：WAB＝__________或UAB＝。 qUAB 6 [思考与讨论] 电场中A、B、C、D四点的电势如图所示。 (1)A、C及A、B间的电势差各为多少?哪个较大? 提示：(1)UAC＝15 V，UAB＝10 V，UAC＞UAB。 (2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势各为多少?A、C及A、B间的电势差各为多少?通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点? 提示：(2)φA＝18 V，φB＝8 V，φC＝3 V；UAC＝15 V，UAB＝10 V； 电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关。 7 1.对公式WAB＝qUAB和UAB＝的理解 (1)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，式中UAB为A、B两点间的电势差，WAB为q从初位置A运动到末位置B时静电力做的功。 (2)电势差UAB仅与电场中A、B两点的位置有关，不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比，但是可以利用来计算A、B两点间的电势差。 归纳 关键能力 合作探究 8 2.电势与电势差的比较 项目 电势 电势差 区别 公式 φ＝ UAB＝φA－φB＝ 决定因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和电场内两点的位置决定 相对性 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 标矢性 都是标量，但均具有正、负 单位 都为伏特(V) 9 [例1]　对于电场中A、B两点,下列说法正确的是(　　) A.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点静电力所做的功 B.将1 C正电荷从A点移到B点,静电力做1 J的功,这两点间的电势差为1 V C.由电势差的定义式UAB=可知,A、B两点间的电势差UAB与静电力做的功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比 D.若电荷从A点移到B点的过程中除受静电力外,还受其他力的作用,则电荷电势能的变化就不等于静电力所做的功 B 根据电势差的定义式UAB=可知,A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点静电力所做的功,故A错误;将1 C正电荷从A点移到B点,静电力做1 J的功,代入UAB=可得这两点间的电势差为1 V,故B正确;电势差的定义式UAB=是采用比值法定义的,A、B两点间的电势差与静电力做的功、移动电荷的电荷量均无关,由电场本身决定,故C错误;电荷电势能的变化总等于静电力所做的功,与电荷是否受其他力无关,故D错误。 [例2]　(2024·湖南张家界高二上学期月考)带电荷量为+3×10-6 C的粒子只在静电力作用下先后经过电场中的A、B两点,静电力做功6×10-4 J,已知B点电势为50 V,则: (1)A、B两点间的电势差是多少? [答案]　(1)200 V　 (1)根据静电力做的功与电势差的关系可得A、B两点间的电势差UAB== V=200 V。 (2)A点的电势是多少? [答案] (2)250 V　 (2)已知B点电势φB=50 V,UAB=φA-φB=200 V 可得A点的电势φA=250 V。 (3)电势能变化了多少? [答案] (3)减少了6×10-4 J (3)根据静电力做的功与电势能变化的关系得 ΔEp=-WAB=-6×10-4 J 可得电势能减少了6×10-4 J。 名师点评 应用公式UAB=的两种思路 1.将各量均带正负号运算:WAB的正、负号表示正、负功,q的正、负号表示电性,UAB的正、负号反映φA、φB的高低。计算时W与U的角标要对应,即WAB=qUAB,WBA=qUBA。 2.将各量的绝对值代入运算:W、q、U均代入绝对值,然后再结合题意判断电势的高低。 [针对训练]　1.下列说法正确的是(　　) A.电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电压 B.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关 C.在两点间移动电荷时,静电力做功的多少与这两点间的电势差无关 D.A、B两点间的电势差是恒定的,不随零电势点的改变而改变,所以UAB=UBA A 电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电压,A正确;电势差的大小与零电势点的选取无关,B错误;根据WAB=qUAB可知,在两点间移动电荷时,静电力做功的多少与这两点间的电势差有关,C错误;电势差可以反映出两点电势的高低,UAB=φA-φB=-UBA,D错误。 2.把带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功8×10-6 J,若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服静电力做功2×10-6 J,取无限远处电势为零。求: (1)A点的电势; 答案:(1)400 V　 (1)无限远处电势能为零,克服静电力做功,电势能增加, 所以EpA=8×10-6 J φA===400 V 同理φB= V=100 V。 (2)A、B两点间的电势差; 答案: (2)300 V (2)UAB=φA-φB=300 V。 (3)若把2×10-5 C的负电荷由A点移动到B点,静电力做的功。 答案: (3)-6×10-3 J (3)WAB=q'UAB=-2×10-5×300 J=-6×10-3 J。 二 要点2　等势面 22 1.定义：电场中__________的各点构成的面。 2.等势面的特点 (1)在同一个等势面上移动电荷时，静电力__________。 (2)等势面一定跟电场线__________，即跟电场强度的方向________。 (3)电场线总是由__________的等势面指向__________的等势面。 (4)在空间中两等势面不相交。 梳理 必备知识 自主学习 电势相同 不做功 垂直 垂直 电势高 电势低 23 3.四种常见的典型电场的等势面对比 电场 等势面(虚线) 特征描述 匀强电场 垂直于电场线的一簇等间距平面 24 电场 等势面(虚线) 特征描述 点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 25 电场 等势面(虚线) 特征描述 等量异种点电荷的电场 两电荷连线上，从正电荷到负电荷，电势降低；连线的中垂面上的电势为零 26 电场 等势面(虚线) 特征描述 等量同种正点电荷的电场 两电荷连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高。关于中点对称的两点，电势相等 27 说明：(1)以上图中两个相邻的等势面之间的电势差是相等的，这样的等势面称为等差等势面。 (2)由图可知，在电场线密集的地方，等差等势面密集，电场强度大；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏，电场强度小。 28 [思考与讨论] 在电场中，我们采用画等势线(面)的方法表示电势的高低分布。如图所示为等量同种点电荷形成的电场的电势分布规律。 29 (1)为什么等势面一定跟电场线垂直?顺着电场线，等势面的电势如何变化? 提示：(1)在同一等势面上移动电荷时，电势能不变，所以静电力不做功，即静电力方向与等势面垂直，如果不垂直，电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，所以等势面一定跟电场线垂直。顺着电场线，等势面的电势降低。 (2)两个不同的等势面能相交吗? 提示：(2)因电场线与等势面垂直，电场线不能相交，故两个不同的等势面不能相交。 1.等势面的应用 (1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低。 (2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。 (3)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场大体分布。 (4)由等差等势面的疏密可以定性地比较其中两点电场强度的大小。 归纳 关键能力 合作探究 31 2.等势面和电场线关系的应用 (1)已知等势面的情况，可作等势面的垂线来确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向。 (2)已知电场线时，可作电场线的垂线来确定等势面，并由“沿电场线方向电势降低”确定等势面的电势高低。 32 [例3]　下列关于等势面的说法正确的是(　　) A.电荷在等势面上移动时,由于不受静电力作用,所以静电力不做功 B.在同一个等势面上各点的电场强度大小相等 C.两个不同电势的等势面可能相交 D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面 D 电场线垂直于等势面,电荷在等势面上移动时,静电力不做功,但仍受静电力的作用,选项A错误;等势面上各点电场强度大小不一定相等,不同电势的等势面不可能相交,选项B、C错误;等势面与电场线垂直,结合这一特点可知,匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面,选项D正确。 [例4]　空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无限远处电势为0,则(　　) A.e点的电势大于0 B.a点和b点的电场强度相同 C.b点的电势低于d点的电势 D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加 D 由等势线分布图可以确定题图为两等量异 种点电荷电场的等势线分布图,两点电荷连 线垂直平分线上电势处处为零,A项错误;电 场线与等势线垂直,故a、b两点的电场强度 方向不同,B项错误;Q点处为正电荷,故垂直平分线左侧电势均大于零,右侧电势均小于零,所以b点的电势高于d点的电势,C项错误;同理,可判断a点电势高于c点电势,负电荷在电势高处电势能小,所以负电荷从a点移到c点时电势能增加,D项正确。 [针对训练]　3.如图所示,实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面,A、B是同一等势面上的两点,C为另一等势面上的一点。下列判断正确的是(　　) A.A点电场强度与B点电场强度相同 B.C点电势高于B点电势 C.将电子从A点沿虚线移到B点,静电力不做功 D.将质子从A点移到C点,其电势能增加 C A、B两点电场强度大小相等、方向不同,A项错误;A、B两点电势相等,均高于C点电势,B项错误;A、B在同一等势面上,将电子从A点沿虚线移到B点,静电力不做功,C项正确;由于φA>φC,质子带正电,故将质子由A点移到C点,其电势能减少,D项错误。 三 要点3　电场线、等势面和电荷运动轨迹问题 39 分析电场线、等势面和电荷运动轨迹问题的思路 (1)根据带电粒子的轨迹判断静电力的方向(带电粒子只受静电力，则静电力指向曲线的凹侧且垂直于等势面)。 (2)由等势面的电势高低判断电场线的方向，再结合带电粒子所受静电力的方向判断粒子的电性(或由带电粒子所受静电力的方向及电性判断电场线方向，继而判断等势面的电势高低)。 (3)由动能定理判断带电粒子的动能变化，由静电力做功的情况判断电势能的变化。 40 [例5]　如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在静电力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M点和N点时的加速度大小分别为aM、aN,速度大小分别为vM、vN,电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是(　　) A.vM<vN,aM>aN　　　　　 B.vM<vN,φM<φN C.φM<φN,EpM<EpN D.aM<aN,EpM<EpN D 由粒子的运动轨迹知粒子所受静电力的方向向右偏,因粒子带负电,故电场线方向向左,由沿电场线方向电势降低可知φN<φM,由粒子带负电可知EpM<EpN;N点处电场线比M点处密,故电场强度EM<EN,则aM<aN,粒子若从N点运动到M点,静电力做正功,电势能减少,动能增加,故vM>vN。综上所述,选项D正确。 [针对训练]　4.(2024·江苏南京宁海中学高二期中)如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一正电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点。据此可知(　　) A.三个等势面中,a的电势最低 B.正电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C.正电粒子通过P点时的动能较通过Q点时大 D.正电粒子通过P点时的加速度较通过Q点时小 B 根据电场线与等势面垂直作出电场线,结合粒子的运动轨 迹,判断出粒子在Q点所受静电力的方向,故电场线方向偏 向右下方,沿电场线方向电势逐渐降低,可知a的电势最高, A错误;正电荷在电势高的地方电势能大,可知正电粒子在 P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大,根据能量守恒定律可知,粒子通过P点时的动能较小,B正确,C错误;等差等势面越密集的地方,电场强度越大,则粒子在P点所受的静电力比在Q点所受的静电力大,由牛顿第二定律可知,带电粒子通过P点时的加速度较通过Q点时大,D错误。 四 课时作业 巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 [A组　基础巩固练] 1.关于UAB=和WAB=qUAB的理解,下列说法正确的是(　　) 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 B 13 电势差公式UAB=是定义式,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及静电力做的功WAB均无关,甚至与是否移动电荷都没有关系,B正确,A错误;静电力做的功WAB和电荷量q成正比,与电荷移动的路径无关,C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2.在电场中将一带电荷量q=-1×10-9 C的负电荷从B点移至A点时,克服静电力做功2×10-6 J,将该电荷从A点移至C点,则需克服静电力做功3×10-6 J,则B、C两点间的电势差大小为(　　) A.5 000 V　　　　　　　　　 B.3 000 V C.2 000 V D.1 000 V 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 13 电荷由B移到C,静电力做的功为WBC=WBA+WAC=-2×10-6 J-3×10-6 J= -5×10-6 J,由U=得UBC== V=5 000 V,所以B、C两点间的电势差大小为5 000 V,故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 3.(2024·江苏南京高二期末)如图所示,在真空中静止点电荷产生的电场中,A、B为同一条电场线上的两点。取无穷远处电势为零。电荷量为-q的试探电荷,在A点的电势能为EpA,在B点的电势能为EpB,则A、B两点间的电势差UAB等于(　　) A. B. C. D. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 A与B两点间的电势差为UAB=,从A到B根据静电力做的功与电势能变化的关系,有WAB=EpA-EpB,联立解得UAB==,故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 4.若带正电荷的微粒在电场中运动,只受静电力作用,则它在任意一段时间内(　　) A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 微粒的运动情况取决于合力和初速度的关系,微粒只受到静电力的作用,是否沿电场线运动,还要看电场线是直线还是曲线,微粒有没有初速度及初速度方向与电场线的关系;只有当电场线是直线且微粒的运动方向沿着电场线时,微粒才沿电场线运动,微粒有初速度时不一定由高电势处向低电势处运动,故A、B、C错误,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 5.(2021·全国乙卷)如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN,相应的电势能分别为EpM和EpN,则(　　) A.FM<FN,EpM>EpN B.FM>FN,EpM>EpN C.FM<FN,EpM<EpN D.FM>FN,EpM<EpN 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 13 由题图(b)中等差等势面的疏密程度可知EM<EN,根据F=qE可知FM<FN;由题可知题图中电场线方向是由金属板指向负电荷,将该试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,电势能减小,即EpM>EpN,故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 6. (2024·广东潮州高二上学期期末)如图所示,图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,则可以判定(　　) A.粒子在M点的速度大于在N点的速度 B.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 C.M点的电势小于N点的电势 D.M点的电场强度大于N点的电场强度 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 13 过轨迹与电场线的交点作沿电场线方向的切线和沿轨迹方向的切线,如图所示,F为该点的电场力的方向,由此可知,从M到N,电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增大,速度也增大,且正电荷在电势高的地方电势能大,故M点的电势大于N点的电势,N点的电场线较密集,M点的电场强度小于N点的电场强度。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 7.(2024·江苏淮安阶段练习)如图(a),某棵大树被雷电击中,此时以大树为中心的地面上形成了电场,该电场的等势面分布及电场中M、P两点的位置如图(b)所示,则(　　) A.M点比P点电势低 B.电场线由P点指向大树 C.越靠近大树的地方电场强度越小 D.M、P两点间的电势差为200 kV 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 由题图(b)可知,φM=-200 kV,φP=-400 kV,则φM>φP,根据电场线由高电势指向低电势可知,电场线由大树(即表示等势面的同心圆的圆心)指向P点,根据等差等势面的疏密程度可以表示电场的强弱易知,越靠近大树的地方电场强度越大,故A、B、C错误;根据电势差的定义可得UMP=φM-φP=200 kV,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 8.在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,则小球(　　) A.在运动过程中,电势能先增加后减少 B.在P点的电势能大于在N点的电势能 C.在M点的机械能大于在N点的机械能 D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 13 OP>OM,OM=ON,则根据点电荷的电势分布情况可知φM = φN > φP,则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大,且EpP > EpM = EpN,由于小球只受重力和电场力作用,则小球的电势能和机械能之和保持不变,则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能,A、C错误,B正确;从M点运动到N点的过程中,电场力先做正功后做负功,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 [B组　综合强化练] 9.点电荷Q1、Q2产生的静电场的等势面如图中实线所示,图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,a、b、c、d、e、f表示等势面上的点。下列说法正确的是(　　) A.位于d点的点电荷不受静电力作用 B.a点的电场强度与b点的电场强度大小一定相等 C.把电荷量为q的正电荷先从b点移到d点,再从d 点移到f点,静电力做的总功为零 D.把单位正电荷从e点移到c点过程中,静电力做的功等于2 kJ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 由题图可知,位于d点位置的电场线的方向垂直于等 势面向左,电场强度不为零,所以位于d点的点电荷受 静电力作用,故A错误;a点处的等差等势面比b点处 的等差等势面密,所以a点处的电场强度大,故B错误;从题图中可以看到b点的电势低于d点的电势,d点的电势又低于f点的电势,所以把电荷量为q的正电荷先从b点移到d点,再从d点移到f点,静电力做负功,故C错误;从题图中可以看到Uec=φe-φc=1 kV-(-1)kV=2 kV,所以把单位正电荷从e点移到c点过程中,静电力做的功等于2 kJ,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 10.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则(　　) A.A点和B点的电势相同 B.C点和D点的电场强度相同 C.正电荷从A点移至B点,静电力做正功 D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增大后减小 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 13 A点和B点不在同一个等势面上,所以它们的电势不同,故A错误;根据电场的对称性可知,C点和D点的电场强度的大小相同,但是它们的方向不同,则电场强度不同,故B错误;从A点至B点,电势降低,所以正电荷从A点移至B点,静电力做正功,故C正确;C点和D点在同一个等势面上,负电荷在C、D两点电势能相等,负电荷从C点沿直线CD移至D点,静电力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 11.(2024·江苏徐州阶段练习)处于等边三角形顶点的两个正点电荷与一个负点电荷形成的电场的等势面如图所示,相邻等势面之间的电势差相等。O为两个正点电荷连线的中点,A、O、B及两点电荷在同一直线上,且A、B两点关于O点对称,A、B、C分别在对应的等势面上,电势已在图中标注,其中φA=+25 V,φC=-15 V,则(　　) A.O点的电场强度为零 B.A、B两点的电场强度相同 C.A、C两点间的电势差为10 V D.一电子仅受静电力作用由B点运动到C点, 其动能减少30 eV 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 由点电荷电场的叠加原理可知,三点电荷在O点合电 场强度不为零,故A错误;电场强度方向由高电势指向 低电势,故A、B两点电场强度方向不同,故B错误;由 题可知φA=25 V,φC=-15 V,故A、C两点间的电势差为 UAC=φA-φC=40 V,故C错误;由题可知φB=15 V,φC=-15 V, 故B、C两点之间的电势差为 UBC=φB-φC=30 V,对于电子仅受静电力作用由B点运动到C点的过程,应用动能定理可得-eUBC=ΔEk,解得ΔEk=-30 eV,故电子动能减少30 eV,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 12.(2024·广东江门期中)如图所示,在带有等量异种电荷的平行金属板M和N之间有匀强电场,若将电荷量为2×10-6 C的正点电荷从A点移到M板,电场力做功8×10-4 J;若把该点电荷从A点移到N板,电场力做功-4×10-4 J,则: (1)若将该点电荷从M板附近移到N板,电荷的电势能变化多少?M、N两板间的电势差UMN等于多少? 答案:(1)增加1.2×10-3 J　-600 V　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (1)若将该点电荷从M板附近移到N板,电场力做的功为WMN=WMA+WAN =-8×10-4 J-4×10-4 J=-1.2×10-3 J 故将该点电荷从M板附近移到N板,电荷的电势能增加1.2×10-3 J,M、 N两板间的电势差为UMN== V=-600 V。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (2)M板的电势φM和A点的电势φA分别是多少? 答案: (2)-600 V　-200 V 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (2)N板接地,φN=0,则UMN=φM-φN=φM 则M板的电势φM=-600 V A点与N板间的电势差为UAN== V=-200 V 又UAN=φA-φN 则A点的电势为φA=-200 V。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 [C组　培优选做练] 13.(2024·江苏常州高级中学校考阶段练习)如图所示,在正四面体P-ABC中,O是底面AB边的中点,若在A、B两点分别固定一个电荷量都为Q的正点电荷,则下列说法中正确的是(　　) A.P、C两点的电势差为零 B.P点的电场强度与C点的电场强度相同 C.将带正电的试探电荷q从O点沿着OC移动到C点, 电荷的电势能逐渐增加 D.将带正电的试探电荷q从P点移动到C点,电荷的电势能先减少后增加 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 在等量正点电荷中垂线上沿O点向两边电势降低, 如图所示,由几何知识知OC与AB垂直,OP与AB垂 直,OC=OP,所以C点与P点电势相同,故A正确;P点 与C点电场强度大小相同,方向不同,故B错误;将带 正电的试探电荷q从O点沿着OC移动到C点,根据正电荷在电势低的地方电势能小可知,电荷电势能减小,故C错误;将带正电的试探电荷q从P点移动到C点,先靠近O点,然后再远离O点,根据正电荷在电势高的地方电势能大可知,电荷电势能先增加后减少,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 $$