1、§2 電場的能的性質(zhì)一、電勢1電勢：電場中某點的電勢，等于單位正電荷由該點移動到參考點（零電勢點）時電場力所做的功。電勢用字母表示。表達式： 單位：伏特（V），且有1V=1J/C。意義：電場中某一點的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點所具有的電勢能。相對性：電勢是相對的，只有選擇零電勢的位置才能確定電勢的值，通常取無限遠或地球的電勢為零。標量：只有大小，沒有方向，但有正、負之分，這里正負只表示比零電勢高還是低。高低判斷：順著電場線方向電勢越來越低。二、等勢面：電場中電勢相等的點構(gòu)成的面。意義：等勢面來表示電勢的高低。典型電場的等勢面：勻強電場； 點電荷電場； 等量的異種點電荷電場； 等量

2、的同種點電荷電場。 等勢面的特點： 同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力不做功；等勢面一定跟電場線垂直；電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。三、電勢差1電勢差：電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷量的q的比值。UAB = 注意：電勢差這個物理量與場中的試探電荷無關(guān)，它是一個只屬于電場的量。電勢差是從能量角度表征電場的一個重要物理量。電勢差也等于電場中兩點電勢之差 電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點選擇無關(guān)。2電場力做功：在電場中AB兩點間移動電荷時，電場力做功等于電量與兩點間電勢差的乘積。 WAB = qUAB 注意： 該式適用于一切電場； 電場力

3、做功與路徑無關(guān)利用上述結(jié)論計算時，均用絕對值代入，而功的正負，借助于力與移動方向間關(guān)系確定。四、電勢能1定義：因電場對電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對位置決定的能量叫電勢能。2電勢能具有相對性，通常取無窮遠處或大地為電勢能的零點。3電勢能大小：電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功4電場力做功是電勢能變化的量度：電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減少；電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加；電場力做功的多少和電勢能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢能如何變化的最有效方法。五、電勢差與電場強度關(guān)系1電場方向是指向電勢降低最快的方向。在勻強電場中，電勢降低是均勻的。

4、2勻強電場中，沿場強方向上的兩點間的電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積。 U=Ed在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢。 注意：兩式只適用于勻強電場。d是沿場方向上的距離。3電場線和等勢面注意電場線、等勢面的特點和電場線與等勢面間的關(guān)系：電場線的方向為該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。電場線互不相交，等勢面也互不相交。電場線和等勢面在相交處互相垂直。電場線的方向是電勢降低的方向，而且是降低最快的方向。電場線密的地方等差等勢面密；等差等勢面密的地方電場線也密。1、1下列說法中不正確的是( )。A、電勢處處相等且不為零的空間，各點的電場強度一定為零B、勻強電場中

5、電勢降落最快的方向一定是電場強度的方向C、電荷在電勢高處電勢能一定大 D、電場中電場強度相等的兩點間的電勢差一定為零2如圖所示，真空中兩個帶電量相等的正電荷q1和q2，分別固定于A、B兩點，DC為AB連線的中垂線。在將一正電荷q3由C點沿中垂線移到無窮遠處的過程中，下列判斷正確的是( )。A、q3的電勢能逐漸減少 B、q3的電勢能逐漸增大C、q3受到的電場力逐漸減小 D、q3受到的電場力先增大后減小3如圖所示，a、b是一個點電荷形成的電場中同一等勢面上的兩點，c、d是另一等勢面上的兩點。實線acb和adb分別是甲、乙兩帶電粒子的運動軌跡。已知兩粒子在a點具有相同的動能，下列判斷中正確的是( )

6、。A、甲粒子經(jīng)過c點時與乙粒子經(jīng)過d點時具有相同的動能B、甲、乙兩個粒子帶異種電荷C、若取無窮遠處為零電勢，則甲粒子經(jīng)過c點時的電勢能小于乙粒子經(jīng)過d點時的電勢能D、兩粒子經(jīng)過b點時具有相同的電勢能4電量分別為+q、+q和-q的三個帶小球，固定在邊長為a的絕緣三角形框架的三個頂點處，并置于場強為E的勻強電場中，如圖所示。若此三角形繞穿過其中心O垂直于三角形所在平面的軸順時針轉(zhuǎn)過120°，則在此過程中電場力做功的大小為( ) A、0 B、qEa C、2qEa D、pqEaabc圖45、如圖4所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離。用U

7、a、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，可以判定：A Ua>Ub>Uc B UaUbUbUcab圖5C Ea>Eb>Ec D Ea=Eb=Ec6、如圖5所示，在a點由靜止釋放一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子，粒子到達b點時速度恰好為零，設(shè)ab所在的電場線豎直向下，a、b間的高度差為h，則（ ）A帶電粒子帶負電； Ba、b兩點間的電勢差Uab=mgh/q;Cb點場強大于a點場強； Da點場強大于b點場強.ab圖67、圖6中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。若帶電

8、粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（ ）A 帶電粒子所帶電荷的符號；B 帶電粒子在a、b兩點的受力方向；C 帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大；D 帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大。+Q-Q+q-q圖118、一平行板電容器的電容為C，兩板間的距離為d，上板帶正電，電量為Q，下板帶負電，電量也為Q，它們產(chǎn)生的電場在很遠處的電勢為零。兩個帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球的電量都為q，桿長為L，且L<d。現(xiàn)將它們從很遠處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于圖11所示的靜止狀態(tài)（桿與板面垂直），在此過程中兩個小球克服電場力所做總功的大小等于多少？（設(shè)兩球移動過程中極板上電荷

9、分布情況不變）（ ）AB0C D9、如圖14所示，在粗糙水平面上固定一點電荷 Q，在 M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在 Q的電場中運動到 N點靜止，則從 M點運動到N點的過程中:圖14A.小物塊所受電場力逐漸減小；B.小物塊具有的電勢能逐漸減小；C.M點的電勢一定高于 N點的電勢；D.小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。+Q圖6V010如圖6所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點電荷Q，另一表面絕緣，帶正電的金屬小球（可視為質(zhì)點，且不影響原電場）自左以初速度V0向右運動，在運動過程中（ ）A小球做先減速后加速運動；B小球做勻速直線運動；C小球受到電場力

10、的沖量為零；D小球受到電場力做的功為零。1234ab圖711圖7中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為26eV和5eV。當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)?eV時，它的動能就為( )A8eVB15eVC20eV D34eV.12、如圖7所示，A、B、C為勻強電場中的3個點，已知這3點的電勢分別為A=10V, B=2V, C=-6V.試在圖上畫出過B點的等勢線和場強的方向13如圖所示，AC為一光滑曲面，C處切線呈水平方向在曲面所在空間存在場強的豎直向下的勻強電場一質(zhì)量

11、為M4900g、帶電量為的小物塊停放在C點一質(zhì)量m100g的不帶電鉛彈水平射入小物塊且留在其中一起運動（時間極短），它們恰好能夠沖到A點已知AC間的高度差h0.1m（g取）求：（1）鉛彈射入前的速度（2）鉛彈射入物塊的過程中系統(tǒng)損失的機械能（3）由C到A的過程中小物塊的電勢能增加量1ACD 2AD 3BC 4C 5A 6ABC 7BCD 8A 9ABD 10BD 11C14.如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強電場中，場強大小為E，方向一定在圓周平面內(nèi)將一帶正電q的小球從a點以相同的動能拋出，拋出方向不同時，小球會經(jīng)過圓周上不同的點在這些點中，到達c點時小球的動能最大，已知ac

12、和bc間的夾角= 30°，若不計重力和空氣阻力，求： (1)電場方向與ac間的夾角為多大？(2)若小球在a點時初速度與電場方向垂直，則小球恰好能落在C點，則初動能為多大？15如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B，兩板相距d，兩板間電壓為U，一質(zhì)量為m的帶電小球從兩板間的M點開始以豎直向上的初速度v0運動，當它到達電場中的N點時速度變?yōu)樗椒较颍笮∽優(yōu)?v0，求M、N兩點間的電勢差和電場力對帶電小球所做的功（不計帶電小球?qū)饘侔迳想姾删鶆蚍植嫉挠绊懀O(shè)重力加速度為g）ABMNv02v0+_16如圖所示，在水平方向的勻強電場中，有一帶電體P自O(shè)點豎直向上射出，它的初動能為4 J，當它上升到最高點M時，它的動能為5 J，則物體折回通過與O在同一水平線上的O點時，其動能為多大?yx0pM1ACD 2AD 3BC 4C 5A 6ABC 7BCD 8A 9ABD 10BD 11C13（1）設(shè)鉛彈射入前的速度為，射入后的共同速度為，對達到共同速度后上沖到A的過程應(yīng)用動能定理：得：對射入過程應(yīng)用動量守恒：（2）系統(tǒng)損失的機械能（3）電勢能的增量等于克服電場力所做的功14(1)小球在c點時的動能最大，即c點的電勢最低作過c點與圓周相切的線，切線為等勢線，Oc方向即為電場方向，其與直徑ac夾角為：acO30°(2)小球做類平拋運動有：vot 在沿