第六章第3单元电场能的性质

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1、第3单元电场能的性质【学习目标】1、理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系2、理解电势能、电势、等势面的概念及相互关系。3、理解电势差的定义及正负值的定义，会用进行有关计算4、理解匀场电场中电势差跟电场强度的关系，会用解决有关问题【自主学习】一、电场力的功1、特点:电场力做功与路径，只与有关。2、计算方法：（1）由公式W=(qE)LCOSα（2）由公式（为电荷初末位置间电势差的大小）（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：分别是电荷电场中A、B两点的电势能）（4）由动能定理二、电势能1．电势能的定义：电荷在电场中具有的能．2．电场力做功与电势

2、能变化的关系：(1)电势能变化的数值_____电场力做的功，(2)电场力做正功，电势能_____；电场力做负功，电势能______.【思考1】如何判断电荷在电场中两点电势能的高低？三、电势1、定义：电荷在电场中某点的和它的的比值．2、表达式：φ＝.3、电势具有相对性：电势的高低与的选取有关，实际中一般选取或为零电势点．4、等势面：在电场中电势相等的各点构成的面．5、等势面与电场线的关系：（1）电场线总是与等势面垂直，且从等势面指向等势面。（2）电场线越密的地方，等势面也。（3）在等势面上任意两点间移动电荷，电场力做功。【思考2】如何判断电场中两点电势的高低？

3、四、电势差1．定义：电场中两点间的差值，即UAB＝.2．电场力做的功与电势差的关系：WAB＝或UAB＝四、电势差与电场强度的关系1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U=2、说明：（1）U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d，即等势面越（2）式中d的含义是某两点距离或两点所在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最的方向。【典型例题】【例1】某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是(　　)A．c点场强大于b点场强B．a点电势高于b点电势C．若将一试探电荷＋q由a点

4、释放，它将沿电场线运动到b点D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小第3页共3页【例2】位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则(　　)A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大【例3】如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN＝NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的

5、运动轨迹如图所示，则(　　)A．a一定带正电，b一定带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．MN两点电势差

6、UMN

7、等于NQ两点电势差

8、UNQ

9、D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【例4】如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行．在绝缘平板上，放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4m．已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10m/

10、s2.求：(1)物体所受电场力与其所受重力的比值；(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等．【课后训练】1、如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1和P2两点的电场强度的大小，、为P1和P2两点的电势，则（　　）A、B、C、D、2、如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（　　）A、场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B、场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C、场强最小的点是C点，电势最高的点是B点第3页共3页D、

11、场强最小的点是C点，电势最高的点是A点3、如图所示为某一电场的电场线和等势面，已知，则（　　）A、B、C、D、上述三种情况都有可能4、在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则（　　）A、电场强度的方向一定是由A点指向B点B、电场强度的方向一定是由B点指向A点C、电子在A点的电势能一定比在B点高D、电子在B点的电势能一定比在A点高5、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（　　）A、粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B、粒子在A点的动能小于它在B点的动能C、粒子在A点的电势能小于它在

12、B点的电势能D、电场中A点的电势低于B点的电势6、图