选修3-1第一章静电场;一、电势能EpA;7.电势能是一个相对的量:电势能的大小与零电势能点的选取有关,而电势能的变化量与零电势点的选取无关。
零电势能点的选取:
〔1〕把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零;
〔2〕把电荷在大地外表上的电势能规定为零。
〔3〕根据实际需要任意规定,但必须说明。;9.计算电势能变化的方法:求出电场力对电荷做的功。注意:增加与减少的判断。
10.求电场中某点〔如A点〕的电势能
〔1〕先规定电场中某点为零势能点〔如B点〕
〔2〕求出该点〔A点〕与零势能点〔B点〕电场力做的功WAB。
〔3〕那么该点〔A点〕的电势能等于WAB。
11.电场线方向与电场力做功电势能变化的关系:
正电荷顺电场线移动——电场力做正功,电势能减少
负电荷顺电场线移动——电场力做负功,电势能增加
正电荷逆电场线移动——电场力做负功,电势能增加
负电荷逆电场线移动——电场力做正功,电势能减少;二、电势φA:;7.标量:有正负,计算时带正负号。
8.电势与电场线
沿着电场线的方向,电势降低〔最快〕;电势降低的方向不一定就是电场线的方向。
9.电势与场强没有直接关系:
〔1〕电势高的地方,场强不一定大;场强大的地方,电势不一定高。如:点电荷产生的电场中
〔2〕电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为不为零取决于电势零点。如:等量同种点电荷的连线中点。
〔3〕电势为零的地方电场强度不一定为零。如:等量异种点电荷的连线中点。
〔4〕电场强度相等的地方电势不一定相等。如:匀强电场中场强相等,但各点电势不一定相等。
〔5〕电势相等的地方电场强度不一定相等。如:等量的异种电荷连线的中垂面是一个等势面,但场强不相等。;10.等势面:电势相等的点构成的面。〔要了解各种特殊电场中等势面的特点〕
〔1〕同一等势面上各点的电势相等
〔2〕等势面一定垂直于电场线
〔3〕在同一等势面上的两点间移动电荷,电场力做功为零
〔4〕电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面
〔5〕任意两等势面不相交
〔6〕等???等势面越密集的地方场强越大〔等差等势面:相邻等势面间的电势差不变〕;三、电势差UAB;6.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB
或UBA=φB-φA
7.电势差与电场力做功的关系:WAB=EPA-EPB
=qφA-qφB=q〔φA-φB〕=qUAB
对匀强电场:WAB=qEd
8.电势差与电场强度的关系:
〔1〕大小关系:UAB=Ed或E=UAB/d
〔2〕方向关系:电场强度的方向与电势降落最快的方向相同。;四、习题分析;2.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功。那么〔〕
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能;4.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在的平面平行。a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是4V,如图。由此可知,c点的电势为〔〕
A.4V
B.8V
C.12V
D.24V;5.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1.0m,D为AB的中点,如以下图。电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设场强大小为E,一电量为1×10-6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,那么〔〕
A.W=8×10-6J,E>8V/m
B.W=6×10-6J,E>6V/m
C.W=8×10-6J,E≤8V/m
D.W=6×10-6J,E≤6V/m;6.如以下图,三条平行等距直虚线表示电场中三个等势面,电势值分别为10V、20V、30V,实线是一带负电的粒子〔不计重力〕在该区域内的运动轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点来说〔〕
A.粒子必先过a,再到b,然后到c
B.粒子在三点受到的合力Fa=Fb=Fc
C.粒子在三点动能大小为Eka