内容正文:
1 知识网络·宏观掌控
2 专题突破·热点探究
一、电势高低及电势能大小的比较
1.电场中电势高低的判断方法
常用的方法有以下三种:
(1)根据电场线的方向:沿电场线方向电势越来越低.
(2)由UAB=eq \f(WAB,q),将WAB和q带符号代入,根据UAB的正负判断A、B两点电势的高低:当UAB>0时,φA>φB;当UAB<0时,φA<φB.
(3)根据电势能的判断:正电荷在电势高处电势能较大;负电荷在电势低处电势能较大.
2.电势能大小的比较
(1)最基本的方法是由电场力做功判断:无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能就减小,只要电场力做负功,电荷的电势能就增大.
(2)电场线法:
①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.
②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.
(3)电势高低法判断:正电荷在电势高处电势能较大,而负电荷在电势低处电势能较大.
典例精析
如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )
A.A点电势大于B点电势
B.A、B两点的电场强度相等
C.q1的电荷量小于q2的电荷量
D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
【解析】 点电荷Q产生的电场的场强E=keq \f(Q,r2),rA<rB,所以EA>EB,B错误.将正试探电荷移动到无穷远处时克服电场力做功,说明点电荷Q带负电,电场线由无穷远指向Q,所以φA<φB<0,A错误.U∞A>U∞B,又W1=W2=qU,所以q1<q2,C正确.由功能关系W=-ΔEp=-(0-Ep)=Ep,因为Wq1=Wq2,所以Eq1=Eq2,D错误.
【答案】 C
跟踪练习
1.(多选)水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如图所示.以水平线上的某点O′为圆心,画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e,则下列说法正确的是( )
A.b、e两点的电场强度相同
B.a点电势低于c点电势
C.b、c两点间电势差等于e、d两点间
电势差
D.电子沿圆周由d到b,电场力做正功
【解析】 图中b、e两点电场强度的方向不同