电场能的性质的描述

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1、一、电场力做功与电势能1．电场力做功(1)特点：电场力做功与电荷移动的无关，只取决于电荷的初、末位置和被移动电荷的．(2)公式：WAB＝.路径电荷量qUAB2．电势能(1)概念：电荷在电场中所具有的与电荷有关的势能．(2)相对性：电荷在电场中某点具有的电势能，等于电场力把它从该点移动到位置时所做的功，即电势能是相对的．通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．(3)物理意义：表征电荷在电场中本领大小的物理量．位置零势能做功3．电场力做功与电势能变化的关系(1)电场力

2、做的功等于电势能的量．用公式表示是WAB＝EpA－EpB.减少二、电势和等势面1．电势(1)定义：电荷在电场中某点具有的与它的的比值．(2)定义式：.(3)矢标性：电势是量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比高(或低)．(4)相对性：电势具有，同一点的电势因的选取的不同而不同．电势能电荷量标电势零点相对性电势零点2．等势面(1)定义：电场中的各点构成的面．(2)特点①等势面一定与电场线，即跟场强的方向．②在上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从的等势面指向的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度，反

3、之．电势相同垂直垂直等势面电势高电势低越大越小三、电势差1．定义：电场中两点间．电势的差值2．表达式：UAB＝＝.φA－φB3．意义：A、B两点的电势差在数值上等于从A到B移动单位正电荷电场力所做的功．4．影响因素：电势差UAB与电场力做功WAB无关，与电荷所带电荷量q无关．它是由决定的，与初、末位置有关，与电势零点的选取无关．电场本身的性质四、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差与电场强度的关系式：，其中d为匀强电场中两点间的距离．2．电场强度的方向和大小电场中，电场强度的方向是指最快的方向．在匀强电

4、场中，电场强度在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势．U＝Ed沿电场线方向电势降低电场电势、电势能具有相对性，要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的电势能，必须选取电势零点，但电势能的变化和电势差具有绝对性，与电势零点的选取无关．1．判断电势高低的几种方法(1)沿电场线方向，电势越来越低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．(2)判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB比较φA、φB的大小．若UAB>0，则φA>φB；若UAB<0，则φA<φB.(3)取无穷远处为电势零点，正电荷周围电势为正

5、值，且离正电荷越近电势越高；负电荷周围电势为负值，且离负电荷越近电势越低．2．电势能大小的判断方法(1)场源电荷判断法①离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小．②离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越小，试探负电荷的电势能越大．(2)电场线判断法①顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷(或负电荷)的电势能逐渐减小(或增加)．②逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷(或负电荷)的电势能逐渐增加(或减小)．(3)根据电场力做功判定①电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势(电势能大

6、)的点移向低电势(电势能小)的点．②电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势(电势能大)的点移向高电势(电势能小)的点．1．电势、电势能的正负能表示大小关系，电势差的正负表示两点电势的相对高低．2．同一电荷在高电势处电势能不一定大，其电势能的大小还与电荷的电性有关．1．(2010·茂名质检)在负点电荷Q形成的辐射场中，以Q为中心由近及远画出若干个球面，将带正电的检验电荷q分别置于各个球面上，则下列结论正确的是()A．同一球面上各点的场强相等B．离Q越远的球面上的各点的场强越大C．q在离Q越远的球面上所具有的电势

7、能越大D．离Q越远的球面上的各点的电势越低解析：场强是矢量，同一球面上各点场强方向不同，A错误；离点电荷越近场强越大，B错误；正电荷离负点电荷越远具有的电势能越大，C正确；电场线方向沿半径指向Q，电场线指向电势降低的方向，故D错误．答案：C1．由公式W＝Flcosθ计算，此公式只适用于匀强电场．可变形为W＝qEd(d＝lcosθ)，式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移．2．由公式W＝qU计算时有两种方法：(1)三个量都取绝对值，先计算出功的数值，然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力

8、做功，还是克服电场力做功．(2)代入符号，将公式写成WAB＝qUAB，特别是在比较A、B两点电势高低时更为方便：先计算UAB＝WAB/q，若UAB>0，即φA－φB>0，则φA>φB；若UAB<0，即φA－φB<0，则φA<φB.3．由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔEk.4．由电势能变化计算：W＝－ΔEp.公式WAB＝UABq对匀强电场、非匀强电场均适用，但WAB＝Eqd只适用于匀强电场，且d