高中物理选修-电势差
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用心 爱心 专心 电势差
1.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
2.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.电子电势能一定越来越大
C.电子速度一定越来越大
D.电子电势能可能越来越小
3.将两个异种电荷间距增大时,下列说法正确的是:( )
A. 电场力作正功,电势能增加;
B. 电场力作负功,电势能增加;
C. 电场力作正功,电势能减小;
D.电场力作正功,电势能减小。
4. 如图甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点。将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图乙所示,比较A、B两点电势的高低和场强的大小,可得:( )
A. UA>UB
B. UA<UB
C. EA>EB
D. EA=EB
5. 如图,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于 匀强电场中,电场方向如图中箭头所示,开始时,细杆与电场方向垂直,即图中Ⅰ位置,接着使细杆绕其中心轴转动90度,到达图中Ⅱ位置,最后使细杆移到图中Ⅲ位置,以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球做的功,以W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球做的功,则有:
A. W1=0, W2≠0
B. W1=0, W2=0
C. W1≠0, W2=0
D. W1≠0, W2≠0
6.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9库,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a、b两点间的电势差Ua-Ub为( ). A B
高中物理电势差
在高中物理的学习中,电势差是一个非常重要的概念。它不仅是理解电场性质的关键,也是解决许多电学问题的基础。
那什么是电势差呢?简单来说,电势差就是电场中两点之间电势的差值。就好像在一座山上,不同的位置有不同的高度,而高度的差值就类似于电势差。
为了更好地理解电势差,我们先来了解一下电势。电势就像是一个位置所具有的“电势能的高度”。在电场中,某一点的电势越高,把一个电荷移动到这一点所需要做的功就越多。
假设在一个电场中有 A、B 两点,A 点的电势为 φA,B 点的电势为
φB,那么 A、B 两点之间的电势差 UAB 就等于 φA φB。这个差值反映了把电荷从 A 点移动到 B 点时电场力做功的能力。
电势差的单位是伏特(V),它是一个非常常用的电学单位。比如说,我们常见的电池,上面标注的 15V 或者 9V 等,指的就是电池两端的电势差。
为什么我们要研究电势差呢?这是因为它能够帮助我们定量地描述电场对电荷做功的情况。如果知道了两点之间的电势差,以及电荷的电荷量,我们就可以计算出电场力对电荷所做的功。 在匀强电场中,电势差与电场强度之间有着密切的关系。假设电场强度为 E,沿着电场线方向的两点之间的距离为 d,那么这两点之间的电势差 U 就等于 Ed。这个公式在解决很多与匀强电场相关的问题时非常有用。
举个例子来说,假如有一个平行板电容器,两极板之间的距离为 d,两极板之间的电势差为 U,而且我们知道两极板之间是匀强电场,那么通过这个公式就能很方便地求出电场强度。
再来说说实际生活中的应用。我们家里使用的各种电器,其实都是在电势差的作用下工作的。电流在电路中流动,就是因为存在着电势差,从而使得电荷能够定向移动,形成电流,为我们的电器提供能量。
比如电灯,当它接入电路中,两端存在一定的电势差,电流通过灯丝时发热发光,从而为我们照明。
还有电动机,通过内部的线圈在磁场中受到安培力的作用而转动,而产生安培力的前提也是存在电势差,从而形成电流。
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一、单选题:1.在电场中,A、B两点的电势差UAB>0,那么将一负电荷从A移到B的过程中( ) (A)电场力做正功,电势能增加(B)电场力做负功,电势能增加(C)电场力做正功,电势能减少(D)电场力做负功,电势能减少2.下列说法中正确的是( ) (A)电场线密集处场强大,电势高(B)沿电场线方向场强减小,电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处,电势不一定为零3.如图所示,L1、L2、L3为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取L2的电势为零,有一负电荷在L1处动能为30J,运动到L3处动能为10J,则电荷的电势能为4J时,它的动能是(不计重力和空气阻力)( ) (A) 6J(B)4J(C) 16J(D)14J4.在点电荷Q的电场中,一个α粒子(He42)通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是( ) (A)Q可能为正电荷,也可能为负电荷(B)运动中.粒子总是克服电场力做功(C)α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb(D)α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb5.如图所示,在沿x轴正方向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动,θ为OA与x轴正方向间的夹角,则O、A两点问电势差为( ) (A)UOA=Er(B)UOA=Ersinθ(C)UOA=Ercosθ(D)rcosEUOA
田中物理科导学稿(第二稿) 班级: 学号: 姓名: 日期: 2月7日
1 电势和电势差(选修3-1第一章第四节)
【学习目标】:
1.理解电势和电势差的概念;
2.知道电势和电势差的关系,理解电势与参考点的选择有关,电势差与参考点的选择无关;
3.知道电势能的概念,知道电场力做功与电势能变化的关系;
4.了解等势面的意义和作用。
【学习过程】
一、电势差(阅读课本P14“电势差”部分)
1.概念:
(1)电场力做功:电场力的确功跟电荷移动的路径______,只由电荷的______决定.
(2)电势能: 在电场中的电荷受到______,具有一定的电势能,电势能用EP表示
(3)电场力做功与电势能的关系: 若电场力对电荷做功,则电荷的电势能______,______能转化为______能;若电荷克服电场力做功,则电荷电势能______,______能转化为______能。关系式: ____________
(4)电势差: 在电场中两点间移动电荷,_______与被移动电荷的_______的比值叫做_______间的电势差。
①公式: _______单位: _____.电势差是一个___量.
②电势差与电场力做的功___关,与移动电荷的电荷量___关.
2、讨论与交流
练习1.将电荷量为q=3.0X10-9C的点电荷从电场中A点移动到B点,电场力所做的功为-6.0X10-7J,求
(1)A、B两点间的电势差?
(2)如果该点电荷的电荷量为-6.0X10-9C,则电场力做功是多少?电势能如何变?
练习2.(双选题)一个电量为q=+10-5C的电荷从电场内一点A运动到另一点B,电荷克服电场力做功0.006J(电荷只受电场力作用),在此过程电荷( )
A.电势能增加0.006J B.电势能减少0.006J