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《电势能和电势》习题课
一、电势能与静电力做功的关系:
静电力做功与电势能变化的关系: ,即:静电力对电荷做正功时其电势能 ,动能 静电力对电荷做负功时其电势能 ,动能 。
例1、下列说法正确的是( )
A.沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定增加
B.沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定减少
C.沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定减少
D.沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定增加
变式训练1、下列说法正确的是( )
A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加
B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加
C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加
D.把两个异种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加
例2、有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功
6×10-4J,从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.问:
(1)以B为零势能点,电荷在A点时的电势能EPA1是多少?
(2)如选取C点的电势能为零,则电荷在A点时的电势能EPA2又是多少?
二、电势的理解
电势是描述电场能的特性,由 和 来决定,与是否放试探电荷无关。
电势高低的判断:
1、利用电场线的方向:沿电场线的方向电势
2、利用电场力做功:
3、利用电势能判断:
例3、如图所示,电子在一条电场线上从A点运动到B点,电势能增加,试判断A、B两点电势高低。
三、电势和电势能的关系:
电势和电势能的关系:
例4、如图是点电荷 Q 所产生的电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点。由图可知,Q 所带电荷为 电荷。若取 A 点的电势为零,则 B 点电势 (填“大于”、“等于”或“小于”)零。若取无限远处的电势为零,则 B 点电势 (填“大于”、“等于”或“小于”)零。若把同一个负电荷分别置于A、B两点,则它在 点时电势能较大。
四、电场中的综合问题:
例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B点的电势能
D.电场中A点的电势低于B点的电势
总结:
变式训练2、如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线的电势差相等,一个正电荷在等势线φ3上时具有动能20J,它运动到等势线φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能为 ( )
A.16J B.10J C.6J D.4J
五、典型电场中的综合问题:
例6、左图展示了等量异种点电荷的电场线和等势面。关于场中的A、B、C、D四点,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电势和场强都相同B.A、B两点的场强相同,电势不同
C.C、D两点的电势和场强都不同D.C、D两点的电势相同,场强不同
变式训练3、右图展示了等量同种点电荷的电场线和等势面。从图中可以看出,这三点的电势关系是φa φb φc(两空均填“>”、“<”或“=”)
巩固训练:
1、关于电场中的电场线,下列说法正确的是
A.带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合
B.沿电场线方向电场强度必定逐渐减小
C. 正电荷沿电场线方向运动,电势能必减少
D.负电荷沿电场线方向运动,电势能必减少
2、如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法中正确的是( )
A.若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减少
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,电势能减少
3、如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是( )
A.电势φA>φB,场强EA>EB B.电势φA<φB,场强EA<EB
C.将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功
D.将一q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EA>EB
4、关于电势与电势能的说法,错误的是( )
A.正电荷在电势越高的地方,电势能也越大
B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大
C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D.在负点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
5、一个带负电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过,运动轨迹如图中的实线所示,箭头表示粒子运动的方向。图中虚线表示点电荷电场的两个等势面。下列说法正确的是( )
A.A、B两点的场强大小关系是EA <EB
B.A 、 B 两点的电势关系是φA<φB
C.粒子在A、B两点时的动能关系是EkA< EkB
D.粒子在A、B两点时的加速度大小关系是 aA < aB
6、两个电荷量相等的正点电荷分别固定于a、b两点,将另一个正点电荷q沿着a、b连线的垂直平分线从无限远处移到 a、b 连线的中点,在此过程中( )
A.电场力对q一直做负功 B.电场力对q一直做正功
C.q 受到的电场力一直在增大 D.q 受到的电场力先增大、后减小
7、A、B两个等量正电荷位置固定,一个电子(重力忽略)沿A、B中垂线自无穷远处向A、B连线的中点O飞来,则电子在此过程中 ( )
A.加速度不断增大,电势能减小 B.加速度先增加后减小,电势能减小
C.加速度不断减小,速度不断增大 D.加速度先减小后增大,速度不断增大
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