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2014年高中物理《第一章 静电场》章末总结课件 新人教版选修3-1

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高中物理 第1章 静电场 3 电场强度课件 新人教版选修3-1

高中物理 第1章 静电场 3 电场强度课件 新人教版选修3-1

3．匀强电场 (1)定义：各点电场强度的大小___相__等____、方向___相__同____ 的电场。 (2)匀强电场的电场线：_间__隔__相__等___的平行直线。
重点难点突破
一、对电场及电场强度的理解 1．对电场的理解 (1)场与分子、原子组成的实物一样具有能量和速度，它是 物质存在的一种特殊形式。 (2)场与实物是物质存在的两种不同形式。 (3)电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电 场。 (4)电荷间的相互作用是通过电场发生的。
电场线 匀强电场
1．电场线 为了形象描述电场而__假__想______的一条条有___方__向_____的 曲线。曲线上每点的___切___线____的方向表示该点的电场强度的 方向。
2．电场线的特点 (1) 电 场 线 从 正__电__荷______ 或 __无__限__远____ 出 发 ， 终 止 于 __负__电__荷____或__无__限__远____。 (2)电场线在电场中不相交。 (3)电场强度较大的地方，电场线___较__密_____；电场强度较 小的地方，电场线___较__疏_____。 (4)电场线上任一点顺着电场线的___切__线_____方向，就表示 该点电场强度的方向。 (5)电场线不是实际存在的曲线，是为了形象描述电场而假 想的。
点电荷的场强
1．公式 Q
E＝__k_r_2______，Q为真空中点电荷的带电量，r为该点到 点电荷Q的距离。
2．方向 若Q为 __正__电__荷____， 场强方向沿 Q和该点的连线指向该 点；若Q为__负__电__荷____，场强方向沿Q和该点的连线指向Q。 3．适用条件 __真__空__中__点__电__荷______。
※ 理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定 ※ 义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场

2014版高中物理 第1章静电场章末归纳提升课件 新人教版选修3-1

2014版高中物理 第1章静电场章末归纳提升课件 新人教版选修3-1

设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有 1 2 Eka＝ mva④ 2 1 2 Ekb＝ mvb⑤ 2 根据动能定理有Ekb－Eka＝2rF⑥ 联立①②③④⑤⑥式得 1 E＝ (Nb－Na)⑦ 6q
r Eka＝ (Nb＋5Na)⑧ 12 r Ekb＝ (5Nb＋Na)⑨ 12
【答案】
静 电 场
静 电 场
静 电 场
静电力与平衡知识的综合
1.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑力实质也是 电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力，注意力学规律 的应用及受力分析． 2．明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平 衡问题，其中仅多了一个电场力而已．
3．求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的 受力分析基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面 直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决．
4．由动能定理求解电场力的功：W电＋W其他＝ΔEk.即若已知 动能的改变和其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的 功．
(2012· 上海高考)如图1－3，在竖直向下，场强为E 的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦 转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和 m2(m1＜m2)，A带负电，电荷量为q1，B带正电，电荷量为q2.杆 从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为 ________，在竖直位置处两球的总动能为________．
图 1－ 8
【解析】
小球在光滑轨道上做圆周运动，在a、b两点时，
静电力和轨道的作用力的合力提供向心力，由b到a只有电场力做 功，利用动能定理，可求解E及a、b两点的动能． 质点所受电场力的大小为 F＝qE① 设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和 vb，由牛顿第二定律有 v2 a F＋Na＝m r ② v2 b Nb－F＝m r ③

人教版高中物理选修(3-1)第1章《静电场》ppt课件

人教版高中物理选修(3-1)第1章《静电场》ppt课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
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谢谢欣赏！
• 雷电是怎样形成的？物体带电是怎么回事？电荷有 哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规律？人类 应该怎样利用这些规律？……
• 这些问题正是本章要探究并做出解答的知识。
知识导航
• 本章是高中阶段电学内容的开始，在整个高中物理 知识体系中具有承上(力学)启下(电磁学)的重要位 置。
• 本章知识在结构上可以分为三个单元：1～3节为第 一单元，主要学习电学中两个最基本的定律——电荷 守恒定律和库仑定律，学习描述电场力的性质的物 理量——电场强度；4～6节为第二单元，学习描述电 场能的性质的物理量——电势、电势差，电势差与电 场强度的关系；7～8节为第三单元，主要学习电场 知识的应用——电容器、电容，带电粒子在电场中的 加速和偏转，还简单介绍了静电现象在生产和生活 中的应用。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
• 3．理清本章分析问题的两个角度。
• 一是电场力的性质——从电荷在电场中受力的角度研 究，侧重于利用牛顿运动定律分析处理问题。

高中物理第1章静电场章末小结课件新人教版选修3

高中物理第1章静电场章末小结课件新人教版选修3

3．场强的叠加 多个电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存在时在该点产生 的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。由于电场强度是矢量，求合场强需用 平行四边形定则。
(2017·陕西省西安中学高二上学期期末)如图，一半径为 R 的圆盘
上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d
(1)求粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 OR 的距离多远？ (2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹并指出各段运动的性质。 (3)确定点电荷 Q 的电性并求其电量的大小。
解析： (1)设粒子从电场中飞出的侧向位移为 h，穿过界面 PS 时偏离中心 线 OR 的距离为 Y，则侧向位移
h＝12at2＝2qmUd(vL0)2＝2×101－01－02×0×3000.08×(2×0.01806)2m＝0.03m＝3cm (2)第一段是类平抛运动，第二段是匀速直线运动，第三段是匀速圆周运动， 轨迹如下图所示。
点评：明确“b点处的场强为零”的准确含义是解题的关键。
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能(为正值)越大，负检 验电荷的电势能(为负值)越小。 离场源负电荷越近，电势越低，正检验电荷的电势能(为负值)越小，负检 验电荷的电势能(为正值)越大。
及试探电荷无关
素 无关
试探电荷无关
有关
联 匀强电场中 UAB＝φA－φB＝Ed；电势沿电场强度方向降低得最快； 系 φ＝Eqp，UAB＝WqAB；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
[特别提醒]场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场 强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一 定为零。

人教版高二物理选修3-1第一章 静电场 复习课件(共26张PPT)

人教版高二物理选修3-1第一章 静电场 复习课件(共26张PPT)
如何比较电荷电势能的大小呢？
如何比较电荷电势能的大小呢？
根据电场力做功的正负判断，若电场力 对移动电荷做正（负）功，则电势能减 少（增加）；
四、电容器 电容
一、１、定义：两块彼此靠近又互相绝缘的导体
电 组成的器件。 充电：使原本不带电的两板带
容 ２、电容器 器 的充放电
上等量异种电荷的过程 放电： 使充电后的电容器电荷
U
+
q
qU 1 mv 2
_
2
m
d 带电粒子的加速
v 2 qU m
2. 带电粒子在电场中的偏转
+++++++++++
d
q、m +
v0
侧移
U
y
F
--
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+θ
v0
l
vy v
偏转角
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ
Y+ + + + + +
1.受力分析：粒子受到竖直向
下的静电力F＝Eq=qU/d。
tanvv0y
qUL mdv02
3、 加速和偏转一体
vy
_+ + +++++ φ
v0
-q
y
m
U2
v0
U1
--
v0
2qU1 m
---L y2qmU2dvL022U 4d2LU 21
tanqmU 2dL 02 v2LdU U 21

高中物理 第一章 静电场课件1 新人教版选修3-1

高中物理 第一章 静电场课件1 新人教版选修3-1

解析：因为中垂线上半部分的各点合场强方向相同；均为 O 指向 P，而 O 至无穷远处场强先增大、后减小，场强最大的 位置有可能在 OP 之间，也可能在 OP 的延长线上，所以负 点电荷从 P 至 O 一直加速，到 O 时 v 最大，而加速度的大小 变化不确定，故选 C.
2.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷 量为＋ Q ，半径为 R ，放在绝缘水平桌面 上．圆心为 O 点，过 O 点作一竖直线，在 此线上取一点 A，使 A 到 O 点的距离为 R， 在 A 点放一检验电荷＋q，则＋q 在 A 点所 受的库仑力为( B ) kQq A. 2 ，方向向上 R kQq C. 2 ，方向水平向左 4R 2kQq B. ，方向向上 4R2 Dபைடு நூலகம்不能确定
(2)等量异号点电荷的电场 ①两点电荷连线上，沿电场线方向场强先变小再变大，中点 处场强最小． ②两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同，总与中垂 线垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂线从中点到无限远处， 场强一直减小，中点处场强最大．
(2016· 华南师大附中高二检测 ) 如图 所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B 匀速飞过，电子重力不计，则电 子除受电场力外，所受的另一个力的大小 和方向变化情况是( B ) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右
3.如图所示， 一半径为 R 的圆盘上均 匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂 直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 q(q>0)的固定点电荷．已知 b 点处的场强 为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( B ) 3q A．k 2 R Q＋q C．k 2 R 10q B．k 2 9R 9Q＋q D．k 9R2

高中物理 第一章 静电场本章优化总结课件 新人教版选修3-1


匀减速直线运动，设运动时间为 t，水平加速度大小为 a，
水平方向有 L＝12at2①
竖直方向有 h＝12gt2②
根据牛顿第二定律得 qE＝ma③ 由①②③得 E＝mqghL
竖直方向上 v2＝2gh
小球落地时动能 Ek＝12mv2＝mgh.
答案：mgh
mgL qh
电场中的功能问题
带电的物体在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动 能和重力势能等．因此涉及与电场有关的功和能的问题可用 功和能的观点来快速简捷的处理．因为功与能的观点既适用 于匀强电场，又适用于非匀强电场，且使用的同时不需考虑 中间过程．
电场中，用一绝缘细线系一带电小球，
小球的质量为 m，电荷量为 q.为了保证
当细线与竖直方向的夹角为 60° 时，小球处于平衡状态，则
匀强电场的场强大小可能为(ACD)
mgtan 60° A. q
mgcos 60° B. q
mgsin 60° C. q
mg D. q
[解析] 取小球为研究对象，它受到 重力 mg、细线的拉力 F 和电场力 Eq 的作用．因小球处于平衡状态， 则它受到的合外力等于零，由平衡条 件知，F 和 Eq 的合力与 mg 是一对 平衡力．根据力的平行四边形定则可知，当电场力 Eq 的方 向与细线拉力方向垂直时，电场力为最小，如图所示，则 Eq ＝mgsin 60°，得最小场强 E＝mgsinq 60°.所以，选项 A、C、 D 正确．
解析：因为 B 静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上且恰与 A 等高，设 A、B 之间的水平距离为 L，绝缘支杆的长度为 h.
依据题意可得：tan 30°＝Lh， L＝tan h30°＝103 cm＝10 3 cm，
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高中物理 第一章 静电场章末优化总结课件 新人教版选修31


[解析] 由于将 q1、q2 移到无穷远过程外力克服电场力做的功相等，则 q1 在 A 点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能，D 错．由于电场力做负功，则电 场线由外指向内，B 点电势高于 A 点电势，A 错．A 点所处电场线密，场 强大，A、B 两点电场强度方向也不同，B 错．据 W＝qU 及 A 点到无穷远 电势差大于 B 点到无穷远电势差，因此 q1 的电荷量小于 q2 的电荷量，C 对． [答案] C
(3)应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功：W＝qElcos θ. 注意：此法只适用于匀强电场中求电场力做功． (4)由动能定理求解电场力做功：W 电＋W 其他＝ΔEk，即若已知动能的改变和 其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的功．
如图，在点电荷 Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷 q1、 q2 分别置于 A、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将 q1、 q2 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的 是( ) A．A 点电势高于 B 点电势 B．A、B 两点的电场强度相等 C．q1 的电荷量小于 q2 的电荷量 D．q1 在 A 点的电势能小于 q2 在 B 点的电势能
(5)导体静电平衡时，内部场强为零，即感应电荷的场强与外电场的场强等 大反向，E 感＝－E 外． (6)电场线(等势面)确定场强方向，电场线疏密定性确定场强大小． 2．确定电势的思路 (1)定义式：φ＝Eqp. (2)电势与电势差的关系：UAB＝φA－φB.
(3)电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电 势越低． (4)电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低． (5)导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面．
专题二 分析解决带电体在电场中运动的三种视角 带电体的运动情况取决于它的受力情况及初始状态，准 力和 确分析带电体的受力情况是解题的关键，通过受力分析 运动 可判断带电体的运动性质及运动轨迹．从力和运动的角 的关 度进行分析是解决带电体在电场中运动问题的最基本方 系 法

高中物理《第一章 静电场》章末总结课件 新人教版选修31

第二十一页，共35页。
六、匀强电场中电势差和电场强度的关系 电势差和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场 本身决定，但这两个物理量之间无直接关系．电场强度是从力 的角度描述电场性质的物理量，是矢量；电势差则是从能量角 度来描述电场性质的物理量，是标量．但是电场强度与电势差 仍有一定的关系．
第二十二页，共35页。
第十页，共35页。
4.库仑力具有力的共性 (1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度．例如原子的核外电子绕 核运动时，库仑力使核外电子产生向心加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡． (4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边 形定则求合力．
1.匀强电场中电势差和电场强度在方向上的关系 由图可知，由A点沿AB、AC、AD、AF路径移动，电势均 降落，且UAB＝UAC＝UAD＝UAF，其中AB路径电势降落最快(单 位长度上的电势差最大)．
由此可知，电势降落最快的方向就是电场强度的方向．
第二十三页，共35页。
2．匀强电场中电场强度和电势差在数值上的关系 E＝Ud 或U＝E·d. 说明：(1)两式只适用于匀强电场； (2)式中U为电场中的两点间的电势差，d为两点沿场强方向 间的距离(即两点所在等势面间的距离)； (3)电场强度的单位：N/C＝V/m.
第三十四页，共35页。
(2)两个有用的结论 ①从垂直于电场方向射入(即沿x轴射入)的带电粒子在射出 电场时速度的反向延长线交x轴上的一点，该点与射入点间的距 离为带电粒子在x轴方向上位移的一半(带电粒子就好像是从 “中点”射出似的)． ②静止的带电粒子经同一电场加速，再垂直射入同一偏转 电场，射出粒子的偏转角度和侧移量与粒子的q、m无关．
第五页，共35页。
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(3)叠加性：如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那 么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场 强的矢量和．
2．场强三个表达式的比较 公式 定义式 F E＝ q Q E＝ k 2 r U E＝ d 适用条件 任何电场 特点 某点的场强为确定值，大小及 方向与 q 无关
决定式 关系式
矢量， 方向 矢标 性 为放在电 场中的正 电荷的受 力方向 标量，但有正 负，正负只表 示大小
有正负， 正电荷在正电势位置 正负只 表示电 势的高 低 有正电势能， 简化为： 正正得正，同理负正 得负，负负得正
场强由 电势由电场本 电场本 身决定，与试 决定 身决 探电荷无关，
由电场本身的 两点间差异决 定，与试探电 荷无关，与参 考点选取无关
由电荷量 和该点电 势二者决 定，与参 考点选取 有关
因素 定，与 其大小与参考 试探电 点的选取有 荷无关 关，有相对性
场强为 电势为 零场强区域两点 场强为零，电 零的地 零的地 间电势差一定为 势能不一定为 关系 方电势 方场强 零，电势差为零 零，电势为 不一定 不一定 的区域场强不一 零，电势能一 为零 为零 定为零 定为零
匀强电场中UAB＝Ed(d为A、B间沿场强方向上的 联系 距离)；电势沿着场强方向降低最快；UAB＝φA－ Ep WAB φB；φ＝ q ；UAB＝ q ；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
注意：电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物 理量均为标量，它们的正负意义不全相同，要注意比较区别， 而矢量的正负一定表示方向．
五、电势能大小的比较方法 1．场电荷判断法 (1)离场正电荷越近，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．电场线法 (1)正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆 着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大． (2)负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆 着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．
4.库仑力具有力的共性 (1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度．例如原子的核外电子绕 核运动时，库仑力使核外电子产生向心加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡． (4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边 形定则求合力．
三、等量同种和异种点电荷的电场
1.匀强电场中电势差和电场强度在方向上的关系 由图可知，由A点沿AB、AC、AD、AF路径移动，电势均 降落，且UAB＝UAC＝UAD＝UAF，其中AB路径电势降落最快(单 位长度上的电势差最大)．
由此可知，电势降落最快的方向就是电场强度的方向．
2．匀强电场中电场强度和电势差在数值上的关系 U E＝ d 或U＝E· d. 说明：(1)两式只适用于匀强电场； (2)式中U为电场中的两点间的电势差，d为两点沿场强方向 间的距离(即两点所在等势面间的距离)； (3)电场强度的单位：N/C＝V/m.
3．做功判断法 电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能 较大的地方移向电势能较小的地方；反之，如果电荷克服电场 力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地 方．
六、匀强电场中电势差和电场强度的关系 电势差和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场 本身决定，但这两个物理量之间无直接关系．电场强度是从力 的角度描述电场性质的物理量，是矢量；电势差则是从能量角 度来描述电场性质的物理量，是标量．但是电场强度与电势差 仍有一定的关系．
真空中点 某点的场强 E 由场源电荷 Q 和 电荷 该点到场源电荷的距离 r 决定
匀强电场 d 是沿电场方向的距离
库仑力在 r＝10
－15
～10
－9
m 的范围内均有效， 但不能根据公
式错误地推论：当 r→0 时，F→∞.其实，在这样的条件下，两 个带电体已经不能再看做点电荷了．
Q1Q2 3．F＝k 2 ，可采用两种方法计算 r (1)采用绝对值计算．库仑力的方向由题意判断得出． (2)Q1、Q2 带符号计算．此时库仑力 F 的正、负符号不表示 方向，只表示吸引力和排斥力．
七、示波管的构造和原理 1．示波管的构造：示波器的核心部件是示波管，示波管的 构造简图如图所示，也可将示波管的结构大致分为三部分，即 电子枪、偏转电极和荧光屏．
2.示波管的原理 (1)偏转电极不加电压时，从电子枪射出的电子将沿直线运 动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑． (2)在XX′(或YY′)加电压时，则电子被加速，偏转后射到 XX′(或YY′)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)， 如图所示．
在图中，设加速电压为U1，电子电荷量为e，质量为m，由 1 W＝ΔEk得eU1＝ mv2 ① 2 0 1 2 eU2 2 在电场中的侧移量y＝ at ＝ t② 2 2dm 其中d为两板的间距． L 水平方向t＝ ③ v0
第一章
静电场
章末复习总结
知识重组地图
一、库仑定律成立的条件及应用 库仑定律适用于真空中、点电荷间的相互作用 (1)对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于 球心的点电荷，r 为两球心之间的距离． (2)对于两个带电金属球，要考虑金属表面电荷的重新分布．
二、对电场强度的深入理解 1．电场强度的三个性质 (1) 矢量性：电场强度 E 是表示电场力的性质的一个物理 量．规定正电荷受力方向为该点场强的方向，有关计算按矢量法 则． (2)唯一性：电场中某一点的电场强度 E 是唯一的，它的大 小和方向与放入该点的电荷 q 无关， 它决定于形成电场的电电势能的比较 电场强度 描述电场的 力的性质 电势 电势差 电势能
描述电 描述电场 描述电荷在电 场的能 的做功的 场中的能量，电 的性质 本领 荷做功的本领
意义
定义 式
F E＝ q
Ep φ＝ q (Ep 为 电荷的电势 能)
UAB＝ WAB q 标量， 但 Ep＝φq