高中物理 1.4 电势和电势差 粤教版选修3-1

1.4 电势和电势差学案（粤教版选修3-1）一、电势差1．电场力做功的特点：电场力的功跟电荷移动的路径__________，只由电荷的________决定．2．电场力做功与电势能变化的关系：电场力所做的功等于电势能的____________，即W AB＝________－________.3．电势差：将电荷从A点移到B点的过程中，电场力的________与所移动的电荷的__________的比值为电场中A、B两点间电势差，公式表示为U AB＝________，其单位为________．电势差又称________．答案 1.无关始末位置2.减少量E p A－E p B3.功电荷量W ABq伏特电压二、电势1．电势定义：如果在电场中选定一个参考点P，规定该点电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把________从A点移到参考点P时电场力所做的功．用φA表示A 点的电势，则φA＝______，电势的单位是________．2．电势与电势差的关系：电场中任意两点A、B间的电势差可表示为U AB＝________－________.若U AB为正值，表示A点的电势比B点的电势______．若U AB为负值，表示A点的电势比B点电势________，电势只有大小，没有方向，是________．答案 1.单位正电荷W APq伏特 2.φAφB高低标量三、等势面电场中________相等的点构成的曲面叫做等势面，相邻等势面之间的电势差值相等时，等势面密集的地方，电场较______，等势面稀疏的地方场强较________．答案电势强弱一、电势差[问题情境]1.如图1试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，电场力做的功为多少？图12．q沿折线AMB从A点移到B点，电场力做的功为多少？3．根据问题1和问题2可以得到什么结论？4．什么是电势能？5．电场力做功与电势能变化的关系是怎样的？6．电势差是怎样定义的？答案 1.电场力F＝qE，电场力与位移夹角为θ，电场力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cosθ＝qE·|AM|.2．在线段AM上电场力做的功W1＝qE·|AM|，在线段MB上做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qE·|AM|.3．电荷在匀强电场中从不同路径由A运动到B，电场力做功相同．说明电场力做功与路径无关，只与始末位置有关．4、5、6.见下面的“要点提炼”[要点提炼]1．电场力做功的特点：电场力的功跟电荷移动的路径无关，只由电荷的______决定．2．电势能：指电荷在电场中具有的势能，用E p表示．3．电场力做功与电势能变化的关系：电场力所做的功等于________的减少量．即W AB＝______－________.若电场力做正功，电势能__________；电场力做负功，电势能__________．4．电势差：电场力的________与所移动电荷的__________的比值，我们定义为电场中A、B两点间的电势差，即U AB＝________.在国际单位制中，电势差的单位为________，简称____，符号____．答案 1.始末位置 3.电势能E p A E p B减少增加4.功电荷量W ABq伏特伏V[问题延伸]1．公式U AB＝W ABq中的符号法则公式中共涉及五个物理量，都是标量，但都有正、负，在计算问题时势必要注意正、负号的问题．在实际应用中对符号的处理有两种方法：(1)计算时将各物理量的正、负号代入直接参与运算，得出的结果是正是负一目了然．(2)计算时各物理量代入绝对值进行计算，不涉及正、负号，计算完成后再判断结果是正还是负．两种方法的比较：方法1简便，不涉及过程，不利于对物理过程的认识．方法2的过程判断是需要动脑子的，有利于提高思维能力．2．若物理量U AB带脚标时，一定是要求有正、负的，若物理量没有带脚标，写成U，就不用考虑正负号．二、电势[问题情境]1.电势是如何定义的？某点的电势与零电势点的选取有无关系？2．电势的零点通常如何选取？答案 1.电场中某点的电势等于把单位正电荷从该点移到零电势点时电场力所做的功. 某点电势的高低与零势点的选取有直接关系．2．通常选取无穷远处或大地作为电势的零点．[要点提炼]1．电势：电场中某点的电势等于把单位正电荷从该点移到________时电场力所做的功，用字母________表示．2．电势与电势差的关系：U AB＝________，若U AB为正值，表示A点电势比B点电势________，若U AB为负值，表示A点电势比B点电势________．U BA＝φB－φA，U AB＝________U BA.3．电势的单位是________，电势________大小，__________方向，是______量．答案 1.零电势点φ 2.φA－φB高低－3.伏特有无标[问题延伸]电势与电势能的关系：电荷在电场中某点的电势能为电荷带电量与该点电势的乘积，即E p ＝______.答案 qφ三、等势面[问题情境]1.类比于地图上的等高线，回答什么是等势面？2．什么是等差等势面？3．等势面能反映电场强弱吗？答案 1.电场中电势相等的点构成的曲面．2．为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等，这样的等势面称为等差等势面．3．等势面密集处，电场较强；等势面稀疏处，电场较弱．[要点提炼]1．等势面：电场中电势相等的点构成的______面．2．正点电荷与负点电荷的等势面与电场线分布图．，如图2所示图2答案 1.曲例1 一匀强电场，场强方向是水平向左的(如图3)．一个质量为m 的带正电的小球，从O 点出发，初速度的大小为v 0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的方向做直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差．图3答案 12mv 20cos 2θ解析 设电场强度为E ，小球带电荷量为q ，因小球做直线运动，所以它受到的电场力qE 和重力mg 的合力必沿此直线，如图所示．有mg ＝q E tan θ由此可知：小球做匀减速运动的加速度大小为a ＝gsin θ，设从O 到最高点的路程为s ，有v 20＝2as ，运动的水平距离L ＝s cos θ由以上公式可得电场力做功W ＝－qEL ＝－12mv 20cos 2θ电势能之差ΔE p ＝－W ＝12mv 20cos 2θ变式训练1 如图4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( )图4A ．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，电势能不变答案 A解析 若在C 点无初速释放正电荷，则正电荷受力方向指向B ，故向B 点运动，电场力做正功，所以电势能减少，A 正确，B 项错误．若在C 点无初速释放负电荷，则负电荷向A 点运动，电场力做正功，电势能减少，C 、D 选项均错．例2 带电荷量为q ＝＋5.0×10－8 C 的点电荷从A 点移到B 点时，克服电场力做功3.0×10－6 J ．已知B 点的电势为φB ＝20 V ．求：(1)A 、B 间的电势差；(2)A 点的电势；(3)q 从A 到B 的电势能变化；(4)将q ＝－5.0×10－8C 的点电荷放在A 点时它的电势能．点拨 本题利用公式U AB ＝W AB q 求解，注意符号的应用规则，可考虑两种方法都试一下．解析 (1)(方法一：代数法)从A 到B 电场力做的功为：W AB ＝－3.0×10－6 JA 、B 两点间电势差U AB ＝W AB q ＝－3×10－65.0×10－8 V ＝－60 V ，B 点电势高于A 点．(方法二：绝对值法)根据公式得A 、B 两点间的电势差的大小为U ＝W q ＝3.0×10－65.0×10－8 V ＝60 V把正电荷从A 点移动到B 点克服电场力做功，可判断电场方向从B 到A ，因此B 点电势高于A 点，则有：U AB ＝－60 V .(2)根据U AB ＝φA －φB 得A 点的电势为：φA ＝U AB ＋φB ＝(－60 V )＋20 V ＝－40 V .(3)q 从A 到B 克服电场力做功，电势能一定增加ΔE p ＝W ＝3.0×10－6 J .(4)(方法一：代数法)根据公式φA ＝E p A q 得：负电荷q 在A 点的电势能为E p A ＝qφA ＝(－5.0×10－8)×(－40) J ＝2.0×10－6 J .(方法二：绝对值法)A 点电势φA ＝－40 V ，比零电势低，q 为负电荷，从零电势点移到A 点过程中克服电场力做功，电势能增加，所以q 在A 点的电势能为正值．E p A ＝qφA ＝5.0×10－8×40 J ＝2.0×10－6J .答案 (1)U AB ＝－60 V (2)－40 V (3)3.0×10－6 J (4)2.0×10－6 J变式训练2 有一个带电荷量q ＝－3×10－6C 的点电荷从某电场中的A 点移到B 点，电荷克服静电力做6×10－4J 的功，从B 点移到C 点，静电力对电荷做9×10－4 J 的功，求A 、C 两点的电势差并说明A 、C 两点哪点的电势较高．答案 －100 V C 点电势高 解析 方法一：负电荷从A 移至B ，电荷克服静电力做功．电势差大小U AB ＝W AB q ＝－6×10－4－3×10－6 V ＝200 V ，即φA －φB ＝200 V ①负电荷从B 移至C ，静电力做正功．电势差大小U BC ＝W BC q ＝9×10－4－3×10－6 V ＝－300 V ，即φB －φC ＝－300 V ②①②两式相加得φA －φC ＝－100 V ＜0，所以A 、C 两点的电势差大小为100 V ，C 点的电势较高．方法二：把电荷从A 移到C 静电力做功W AC ＝W AB ＋W BC ＝(－6×10－4) J ＋9×10－4 J ＝3×10－4 J ，则A 、C 两点电势差U AC ＝W AC q ＝3×10－4 J －3×10－6 C ＝－100 V ，又U AC ＝φA －φC ＜0，故φA ＜φC .【即学即练】1．对于电场中的A 、B 两点，下列说法正确的是( )A ．电势差的定义式U AB ＝W AB q ，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B ．A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C ．若将1 C 正电荷从A 点移到B 点，电场力做1 J 的功，则两点间的电势差为1 VD ．若电荷由A 点移到B 点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功答案 C解析 两点间的电势差由电场本身决定，与移送电荷及电场力做功无关，故A 错；电荷在电场中运动时，不管受几个力作用，其电势能变化总等于电场力做功，故D 错；由公式U AB ＝W AB q ，可知B 错，C 对．2．在电场中，A 、B 两点间的电势差U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系是( )A ．φA ＞φB ＞φC B ．φA ＜φC ＜φBC ．φC ＞φA ＞φBD ．φC ＞φB ＞φA答案 C解析 因为U AB ＝φA －φB ＝75 V ＞0，所以φA ＞φB ，又U BC ＝φB －φC ＝－200 V ＜0，所以φB ＜φC .又U AC ＝U AB ＋U BC ＝75 V ＋(－200 V )＝－125 V ＜0，所以φA ＜φC ，则φC ＞φA ＞φB .故正确答案为C .3.如图5所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为l 的A 、B 两点，连线AB 与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点，若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W 1＝________；若沿路径ACB 移动该电荷，电场力做的功W 2＝________；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做的功W 3＝________.图5答案 qEl cos θ qEl cos θ qEl cos θ解析 解决此类问题，抓住电场力做功只与始末位置有关，与路径无关是关键．4. 图6是一匀强电场，已知场强E ＝2×102 N /C .现让一个电荷量q ＝－4×10－8 C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点，MN 间的距离s ＝30 cm .试求：图6(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化；(2)M 、N 两点间的电势差．答案 (1)增加了2.4×10－6 J(2)60 V解析 (1)从M 到N 的过程中电场力做功为：W MN ＝qE·s ＝－4×10－8×2×102×0.3 J ＝－2.4×10－6 J 由电场力做功与电势能变化的关系可知：ΔE p ＝－W MN ＝2.4×10－6 J故电势能增加了2.4×10－6 J(2)由U MN ＝W MN q 得U MN ＝－2.4×10－6－4×10－8 V ＝60 V .。

§ 1.4 电势和电势差【学习目标】一、知识与技能1、理解电势差和电势的概念，知道电势和电场强度一样，都是描述电场性质的物理量2、理解电势差和电势两个概念及其关系式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、作用和典型电场中等势面的分布二、过程与方法1、通过电势能和重力势能的比较，体会类比方法在物理学中的应用。

2、重温比值定义法3、经历电势定义和等势面引入的过场，认识电场的描述方法。

三、情感态度与价值观1、通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力2、学习物理学家探索自然规律的科学态度和科学精神【学习重点】静电力做功的特点，电势能和电势的概念，等势面【知识要点】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W AB(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©表示，定义式：©二 _____________________ ，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势面.电场线跟等势面 _________ .答案：1.相等始末无关2.电场E p焦耳3. (1)等于E PA—E PB (2)无穷远4.比值© = E p/q5.降低6.相等垂直【问题探究】问题1、电场线、场强、电势、等势面的相互关系如何？解答：电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向。

§1.4《电势和电势差》 学习目标1、理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系2、理解电势能、电势的概念及相互关系。

3、理解电势差的定义及正负值的定义。

4、会用./AB A B AB U W q ϕϕ=-=AB 及U 进行有关计算 自主学习电场中确定的两点间的电势差是 的，准点）的选取 。

（2）电势是相对量，它的大小和电势零点选取（3）在选取了参考点以后，在确定的电场中的确定点的电势是 ，和该点有无试探电荷无关。

（4）正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由 电势处向 电势处运动；负电荷由静止开始仅在电场力的作用下一定由 向 运动。

二、电场力的功1、特点电场力做功与路径 ，只与 有关。

2、计算方法（1）由公式W=qE·s（s 为电荷初末位置在电场方向上的位移）（2）由公式AB AB W qU =（AB U 为电荷初末位置间电势差的大小）（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能）（4）由动能定理K W W E +=电场力其他力 课堂同步1.如图1-20所示，A 、B 是电场中两点，一个带负电的点电荷Q 在A 点所受的电场力要比它在B 点所受的电场力______，该负电荷在A 点的电势能要比它在B 点的电势能______，A 点的电场强度要_____于B 点的电场强度，A 点的电势要______于B 点的电势.2．如图1-21所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A 、B 、C 三点，分别把+q 和-q 的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是( )A ．放上+q 时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PCB ．放上+q 时，它们的电势能E PA ＜E PB ＜E PCC ．放上－q 时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PCD ．放上－q 时，它们的电势能E PA ＜E PB ＜E PC3.关于电场中的电场线，下列说法正确的是( ) A. B. C. D.4.( ) A.B.当两个负点电荷互相靠近时，它们之C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电5．如图1-22所示，虚线a 、b 、c 是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa 、φb 、φc ，且φa >φb >φc ，一带正电的粒子射人电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示．由图可知 （ ）A ．粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功B ．粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功C ．粒子从K 到L 的过程中，电势能增加D ．粒子从L 到M 的过程中，动能减少6.下列关于电荷在电场中移动时，其电势能变化的说法中，正确的是（ ）A.正电荷沿电场线方向移动，其电势能增加B.正电荷逆电场线方向移动，其电势能增加C.负电荷沿电场线方向移动，其电势能减少图1-20 图1-21D.负电荷逆电场线方向移动，其电势能减少7.如图1-23所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是 （ ）A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大8.如图1-24所示，A 、B 、C 为某匀强电场中的三点，已知这三点的电势分别为φA =6V ，φB =-2V ，φC =2V ，试在图上画出电势为2V 的等势线，再画出一条电场线.（注意：图中应保留表明作图过程或依据痕迹）.提示：A 和B 连线的中点的电势为2V.9.如果把ｑ＝1.0×10－8Ｃ的正电荷，从无穷远移至电场中的A 点，需要克服电场力做功4102.1-⨯=W Ｊ，那么：(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是多少?(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少? 课后巩固1．如图1-25所示，两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离，竖直线代表两点电荷连线的中垂面，在此中垂面上各点的电场线处处与该平面垂直，在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是（ ）A ．φ1>φ2>φ 3B ．φ2>φ3>φ1C ．φ2>φ1>φ 3D ．φ3>φ2>φ12．关于电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）A ．由公式可知E 与F 成正比，与q 成反比B ．由公式U=Ed 可知，在匀强电场中，E 为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C ．电场强度为零处，电势不一定为零D ．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少3．下列说法正确的是（ ）A ．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B ．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C ．在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D ．在静电场中，点电荷q 沿任意路径从a 点移至b 点，只要a 、b 在同一等势面上，则电场力一定不做功4．以下有关场强和电势的说法正确的是（ ）A ．在正的点电荷的电场中，场强大的地方电势一定比场强小的地方电势高B ．在正的点电荷的电场中，场强大的地方电势一定比场强小的地方电势低C ．在负的点电荷的电场中，各点电势均为负值，距此负电荷越远处电势越低，无限远处电势最低图1-23 图1-24图1-25D ．在负的点电荷的电场中，各点电势均为负值，距此负电荷越远处电势越高，无限远处电势最高5．在下面关于电势和电势能的说法正确的是（ ）A ．电荷在电场中电势高的地方，具有的电势能较大B ．电荷在电场中电势高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大C ．在正的点电荷的电场中的任一点，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 ．在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。

第四节 电势和电势差1．理解电场能的性质，理解静电力做功的特点，建立电势能的概念． 2．了解电势能变化与电场力做功的关系．3．了解电势的概念，体验用比值定义物理量的方法． 4．理解电势差的概念及其定义式，并能进行有关的计算． 5．了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系．6．了解等势面的概念，知道在等势面上移动电荷电场力不做功．1．电场力做功的特点．电场力做功跟电荷移动的路径无关，只由电荷的始末位置决定．可见电场力做功与重力做功相似．2．电场力做功与电势能的关系．电场力做的功等于电势能的改变，用公式表示W AB ＝ E P A －E P B . 3．电势差．(1)定义：电荷在电场中A 、B 两点间移动时电场力对电荷做的功与电荷所带电荷量的比值．(2)公式：U AB ＝W ABq． (3)单位：国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V. (4)电势差可以是正值，也可以是负值，电势差也叫做这两点间的电压． 4．电势．P 点的电势为零，则电场中任意一点A 的电势，数值上等于把单位正电荷从A 点移到P点时电场力所做的功．如果用φA 表示A 点电势，则有φA ＝W APq． 5．单位及矢标性．电势的单位和电势差的单位一样，也是伏特．电势只有大小，没有方向，是标量． 6．电势与电势差．电场中任意两点A 、B 间的电势差可表示为U AB ＝φA －φB ，若U AB 为正值，表示A 点的电势比B 点的电势高，若U AB 为负值，表示A 点的电势比B 点的电势低．7．等势面．电场中电势相等的点构成的曲面． 8．等势面与电场强弱的关系．等势面密的地方电场较强，等势面疏的地方电场较弱．1．电势高低的四种判断方法.2.电势能高低的四种判断方法.例 如图，长为L 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q 、质量为m 的小球以初速度v 0从斜面底端A 点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B 点时，速度仍为v 0，则( )A ．A 点电势一定小于B 点电势B ．小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能C ．A 、B 两点间的电压一定等于mgL sin θqD ．若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q 产生的，则Q 一定是正电荷解析：A 、B ：小球在运动的过程中，受重力、支持力和电场力，重力做负功，支持力不做功，电场力就做正功．故A 点的电势高，小球在A 点的电势能大．故A 错误，B 错误；C ：A 到B 速度未变，说明重力做功等于电场力做功．电压U AB ＝W q ＝mgL sin θq，故C 正确；D ：若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q 产生的，离电荷远的A 点电势高，所以Q 一定是负电荷．故D 错误．答案：C一、单项选择题1．如图所示，实线为一电场的电场线，A、B、C为电场中的三个点，那么以下的结论正确的是(B)A．E A>E B>E C；φA>φB>φCB．E A>E B>E C；φA<φB<φCC．E A<E B<E C；φA<φB<φCD．E A<E B<E C；φA>φB>φC解析：由电场线的疏密程度可知E A>E B>E C，可画出过A、B、C三点的等势面，沿电场线方向电势降低，则φA<φB<φC，所以B正确．2．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－6 J的功．那么(D)A．M在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能B．P点的场强一定小于Q点的场强C．P点的电势一定高于Q点的电势D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能解析：带电粒子M只在电场力作用下从P点运动到Q点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A错误，D正确．场强的大小与电场力做功正、负无关，故选项B错；在选项C中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P点与Q点电势的高低，C错．3．一个带正电的质点，电量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b 两点间的电势差U a－U b为(B)A．3×104 V B．1×104 VC．4×104 V D．7×104 V解析：由动能定理，外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量，得电场力对物体做的功W＝8.0×10－5J－6.0×10－5J＝2.0×10－5J．由W＝q(U a－U b)得：U a－U b＝1.0×104V.4．(2014·佛山一模)P、Q两电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示．下列判断正确的是(C)A．Q带正电B．c点电势低于d点电势C．离子在运动过程中受到P的吸引D．离子从a到b，电场力做正功解析：根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，P带正电荷，Q带负电荷，选项A 错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，c点电势高于d点电势，选项B错误；由离子从a点运动到b点的轨迹弯曲方向可知，离子在运动过程中受到P的吸引，选项C正确；离子从a到b，电场力做负功，选项D错误．二、不定项选择题5．下列说法正确的是(BC)A．电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关B．电势差是个标量，但是有正负之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而改变，所以U AB＝U BA解析：电势是相对量，与零点的选取有关，电势差是绝对量，与零点的选取无关，A错误；电势差是标量，但有正负之分，B正确；由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关，C正确；A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而改变，但是U AB＝－U BA，负号表示两点电势的高低，D错误．6．如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是(A)A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D. 从a到b电势逐渐升高解析：正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少；负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加；沿电场线方向电势是降低的．7．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，同一正电荷在P、Q两点的电势能分别为W P和W Q，则(AD)A．E P＞E QB．E P＜E QC．W P＜W QD．W P＞W Q解析：A、B：由图P点电场线密，电场强度大．故A正确，B错误．C、D：正电荷从P 移到Q，电场力做正功，电势能减小．故C错误，D正确．8．下列说法中正确的是(ABC)A．当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B．当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C．一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D．一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大解析：当两个同种电荷相互靠近时，电场力做负功，电势能增大；异种电荷相互靠近时，电场力做正功，电势能减小．9．某区域电场线如图所示，左右对称分布，A、B为区域上两点．下列说法正确的是(ABCD)A．A点电势一定高于B点电势B．A点电场强度一定大于B点电场强度C．正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能D ．将电子从A 点移动到B 点，电场力做负功解析：电场线是描述电场的一种直观手段，沿电场线的方向电势逐渐降低，A 项正确；电场强度的大小由电场线的疏密来反映，电场线密的地方，电场强度强，反之电场弱，所以A 点电场强度一定大于B 点电场强度，B 项正确；正电荷从A 点运动到B 点的过程中，电场力做正功，电势能减少，所以C 项正确；将电子从A 点移动到B 点，电场力做负功，D 项正确．三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10．在电场中一条电场线上有A 、B 两点，如图所示．若将一负电荷q ＝2.0×10－7C ，从A 点移至B 点，电荷克服电场力做功4.0×10－4J ．试求：(1)电场方向；(2)A 、B 两点的电势差，哪一点电势高？ (3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？(4)如在这一电场中有另一点C ，已知 U AC ＝500 V ，若把这一负电荷从B 移至C 电场力做多少功？是正功还是负功？解析：(1)场强方向水平向右． (2)沿电场方向电势降低， 故 φA ＞φB ，U AB ＝W q ＝－4.0×10－4－2.0×10－7V ＝2 000 V.(3)ΔE p ＝－W ＝4.0×10－4J ，故电势能增加了4.0×10－4J.(4)因为U AB ＝2 000 V ，U AC ＝500 V ； 所以 U BC ＝U AC －U AB ＝－1 500 V ；故W BC ＝qU BC ＝－2.0×10－7×(－1 500) J ＝3.0×10－4J ，因此电场力做正功． 答案：见解析11．把带电荷量为＋2×10－8 C 的点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6J ；若把该电荷从无限远处移到电场中B 点，需克服电场力做功2×10－6J ，取无限远处电势为零．求：(1)A 点和B 点的电势；(2)将另一电荷量为－2×10－5C 的点电荷由A 点移到B 点时电场力做的功． 解析：设无限远处的电势φ0＝0，(1)U OA ＝W OA q ＝－8×10－6 J2×10－8C ＝－400 V ；φA ＝400 V. U OB ＝W OB q ＝－2×10－6 J2×10－8C＝－100 V ；φB ＝100 V. (2)U AB ＝φA －φB ＝300 V ，W AB ＝U AB ·q ＝－6×10－3 J.答案：见解析。