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高二物理电势与电势能练习题
一、电场力的功
1、特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关。
2、计算方法(1)由公式W = qEd(d为电荷初末位置在电场方向上的位移)
(2)由公式 (为电荷初末位置A→B间电势差,注意下标的使用)
(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:电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)
2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。EPA=WA→∞
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加;电场力不做功,电势能不变。
三、电势
1.定义: EPA为试探电荷在该点A的电势能,q为电荷量,可以带符号运算。
2.单位:伏特V,1V=1J/C 3.电势是标量,有正负,但没有方向。规定大地或无限远电势为零。
4.物理意义:描述电场能的特性,由场源电荷量和相对位置来决定,与是否放试探电荷无关。
5.电势高低判断的三种方法
(1)根据公式计算:,带符号代入运算。
(2)沿着电场线的方向电势是降低的,逆着电场线方向电势是升高的。
四、电势差
1.定义:,与零电势点的选取无关。
2.与电场力做功的关系:(任何电场成立,可带符号运算)
3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系:
(1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差
(2)公式E=U/d,U是指两点间的电势差,d是指这两点间沿电场线方向的距离,或者相邻等势面间的距离,因此电场强度是电势降落最快的方向。
(3)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越小,即等势面而越密集。
(4)匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落相等。
五、等势面
1、定义:电场中电势相等的点构成的面叫等势面。
2、等势面与电场线的关系
(1)电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面。
(2)电场线越密的地方,等势面也越密集,场强也越大
(3)沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,正电荷电场力做正功,负电荷电场力做负功。
(4)电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具
(5)实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电场线。
课后练习:
1.静电力做功的特点:不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点,静电力做的功都是 的.静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关,与电荷经过的路径 .
2.电势能:电荷在 中具有的势能叫做电势能,用字母 表示,单位 . 电势能是相对的与重力势能相似,与参考位置的选取有关.
3.静电力做功与电势能的关系
(1) 静电力做的功 电势能改变量的多少,公式WAB= .
(2) 电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到 位置时所做的功.
4.电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 ,叫做这一点的电势,用φ表示 ,定义式:φ= ,在国际单位制中,电势的单位是伏特 (V),1 V=1 J/C;电势是标量,只有大小,没有方向.
5.电场线与电势:电场线指向电势 的方向.
6.等势面:电场中电势 的各点构成的面叫做等 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 ④
解得 ⑤
代入数据解得h1=0.9m ⑥
(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定理有
⑦
W1=mg(L-h2) ⑧
W2=-qE(L-h2)sinθ ⑨
解得 ⑩
设小球的电势能改变了ΔEP,则
ΔEP=-(W2+W3)
ΔEP=8.2×10-2J
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