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时间:2018-12-02
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1、§4电势能和电势【典型例题】【例1】在静电场中,下列说法中错误的是:()A、电场强度为零的点,电势也一定为零B、电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C、只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D、沿着电场线方向电势一定越来越低【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量,前者从力的角度,后者从能量的角度,两者之间没有直接的对于关系。在等量同种电荷形成的电场中,它们连线的中点电场强度为零,但电势却不为零;匀强电场的场强处处相等,而沿着电场线方向电势却在不断降低;正电荷在电场中的移动方向还和它
2、的初速度方向有关,如果初速度是逆着电场线方向的,那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。电场线的方向是电势的降落的方向。综上所述:A、B、C中的表述都是错误的。【答案】A、B、C【例2】如图所示,a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:()A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大【解析】带电质点在a点,由静止释放向上运动,说明电场力向上,且
3、应满足Eaq>mg,而又静止于b点,说明电场力仍向上,用Ebq=mg,选项A、D正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W电+W重=0,因为W重为负值,故W电必为正值,而电场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。【例3】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为=37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A点时加速度为零,
4、速度为3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。【解析】求小球至B的加速度,从受力分析出发,探求小球在A、B两点的受力情况,从而确定加速度的关系。在A处,小球受力如图所示,由题意可知:K·……⑴在B处,小球受力如图所示,由题意可知:K·……⑵由⑴、⑵得a=2g=20m/s2小球从A到B受到的合力为变力,故不宜用牛顿定律和运动学公式求解,抓住A、B处在等势面上由A到B电场力做功为零这个特点,用动能定理求解。mghAB=解得vB=5m/s【基础练习】一、选择题:1、下列说法中正确的是:()A、电场强度和电势都
5、是矢量B、电势为零的地方,电场强度也一定为零C、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功2、关于公式=可知:()A、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比B、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比C、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关D、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变3、如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上三点,设电荷在电场中只受电场力,则下列说法中正确的是:()A、若在C点无初速地释放
6、正电荷,则正电荷向B运动,电势能减小B、若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能增加C、若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加D、若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能减小4、下列说法中正确的是:()A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱B、沿着电场线的方向电势一定越来越低C、匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同D、匀强电场中,各点的电势一定相等5、下列说法中,正确的是:()A、同一等势面上的各点电势相等,电场强度也相等B、电场中的两条电场线一定不会相交,但两个电势不等的等势面有可能
7、相交C、在同一等势面上移动电荷,电场力一定不做功D、离孤立带电导体越近的等势面,其形状越与导体表面相似;离孤立带电导体越远的等势面,其形状越接近于球面6、如图所示,在O点置一点电荷Q,以O为圆心作一圆。现将一电荷从A分别移到圆上的B、C、D三点,则电场力做功最多的过程是:(D)A、移到B的过程B、移到C的过程C、移到D的过程D、三个过程一样多二、填空题:7、把两个同种点电荷的距离增大一些,电场力做正功,电荷的电势能;把两个异种点电荷的距离增加一些,电场力做负功,电荷的电势能。8、把电荷量q=1.0×10-5C的电荷从A点移到B点,电
8、场力做功W=2.0×10-2J,则电荷的电势能,若规定B点为零电势,则电荷在A点的电势能EPA为;A点的电势=。9、电子在A点的电势能EPA为-4ev,在B点的电势能为4ev,则A点的电势为V,B点的电势=V,若电子由A运动到B,A的
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