1.静电力做功的特点:_____________________________。
2. 电势能:
(1)定义:___________________________。
(2)电场力做功与电势能的关系:在电场中移动电荷时,电场力对电荷做正功,电势能减少;电场力对电荷做负功,电势能增加。
电场力做的功等于电势能的变化量,即: __________________________
(3)电荷在电场中某点(A点)的电势能,等于静电力(电场力)把它从该点移动到零势能位置(B点)时电场力所做的功。
(4)特点:① 与参考点(零势能位置)选取有关;②是电荷与所在电场所共有的
3. 电势:
电荷在电场中某点(A)的电势能( )与它的电荷量(q)的比值,叫做这一点的电势。用 表示。即_________。 只取决于A点在电场中的位置,跟 、q无关
沿电场线方向,电势降低。
4.等势面:___________________________。它具有如下特点:
(1)电荷在同一等势面上移动,电场力不做功(而电场力做的功为零时,电荷不一定沿等
势面移动);(2)等势面一定跟电场线_________;(3)等差等势面密的地方场强______;(4)
任意两等势面都不会_________;(5)电场线总是从电势较______的等势面指向电势较_________的等势面。
5. 电势差:
定义:_________________________,也叫电压。用 表示。
即
__________,电场中A、B两点间的电势差只取决于A、B两点在电场中的位置,与参考点的选取及被移动的电荷、电场力做功无关。
6.电场线、场强、电势、等势面的相互关系:
①电场线与场强的关系;电场线越密的地方表示_________越大,电场线上每一点的______表示该点的场强方向。
②电场线与电势的关系:_________________________________;
③电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越____________,电场线与通过该处的等势面_____________;
④场强与电势无直接关系:场强大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定;
⑤场强与等势面的关系:场强方向与通过该处的等势面______且由______电势指向___电势。
【解题点要】
例一、下列说法正确的是( )
A.电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加
解析:根据我们学过电场知识可知顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势减少,移动负电荷,电场力做负功电荷电势能增加;逆着电场线移动正电荷,电场力做负功电荷电势能增加,移动负电荷电场力做正功,电荷电势能减少。选项A,不知移动电荷正、负,无法判断电场力做功正、负,结论不正确,不能选A,同样道理不能B。沿电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能一定减小,故选项C正确,选项D,电场力做负功是错的,结论是错的,不能选D,答案:C
本题解答过程中所用的知识可做为一条原则记下,考虑问题时会比较方便
例二、电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是( )
- A.电子动能一定越来越小
B.B. 电子电势能一定越来越大
C.C.电子速度一定越来越大
- D.电子电势能可能越来越小
解析:根据题意和选项,解答本题需要力学知识,电场知识的结合才能准确选择,从高电势处运动到低电势处,是顺电场线方向运动,电子所受电场力与运动方向反向,电场力对电子做负功,根据动能定理,电子动能应减小,A选项正确,同量电子电势能增加,B选项正确,C、D选项错误。答案应为A B
从本题可以看出:
(1)前面学过力学规律在解答电场问题必须能准确使用
(2)电场力对电子做负功,使电子动能减少,转化为电势能,符合能量转化原理。
[例1] 如图实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹, 、 是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确的判断是( )
A. 带电粒子所带电荷的符号
B. 带电粒子在 、 两点的受力方向
C. 带电粒子在 、 两点的速度何处大
D. 带电粒子在 、 两点的电势能何处较大
解:由运动轨迹可以判断出:
带电粒子在运动过程中受到静电引力作用,在 、 两点的受力方向分别为沿过该点的电场线指向产生电场的源电荷,∴B正确。
带电粒子在由 到 的过程中,由于只受电场力作用,且电场力对粒子做负功,则带电粒子在 处速度较小,C、D正确。
答案:BCD。