电势能----电势和电势差(绝对经典)
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第四、五节电势、电势差、电势能第一部分 王老师讲物理1电势:电荷在电场中某一点的电势能P E 与它的电荷量q 的比值,叫做这一点的电势,用符号ϕ表示。
(1)表达式P E =qϕ (2)单位:伏特,即V ,1V=1 J/C(3)物理意义:描述电场能的性质的物理量(4)零电势的规定:常取离场源(例如正负电荷)无穷远处或大地表面的电势为零。
2等势面:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
研究正(负)电荷的电场中的等势面、匀强电场中的等势面。
专题一:电势高低的比较“一句口诀”水势高低的比较:一条瀑布,顺着瀑布水势是降低的,逆着瀑布水势升高。
电势高低的比较:顺着电场线电势降低,逆着电场线电势升高。
“一句口诀”一条电场线的问题(只给一条电场线,别的什么都没给) ①A 点电势一定比B 点电势高 ②但A 点场强可以比B 点场强大(例如正电荷在左边),可以比B 点场强小(例如负电荷在右边),也可以等于B 点场强(例如匀强电场)。
总之“A 点电势一定比B 点电势高,场强谁大无法判断”专题二:两个不一定①场强为零的地方,电势不一定为零。
(例如两个等量正电荷的中点)②电势为零的地方,场强不一定为零。
(例如等量正负电荷的中位线)专题三:等势面“四注意”①电场线垂直于等势面。
②带电粒子在电场中轨迹的初末位置在等势面上电场力不做功(因为等势面上电势差U 为零,W=U =0q )。
③正(负)电荷形成的等势面上各点的电势相等但场强不相等(因为只是场强的大小相等,方向各不相同)。
④电场线越密等势面越密。
AB3电势差:电场任意两点间的电势之差叫做电势差(瀑布上任意两个位置高度之差叫高度差),也叫做电压,用U 表示,单位是伏特(V )。
注意:虽然电压有正、负,但电压不是矢量,是标量。
(正、负不是指方向)表达式:①AB A B U =-ϕϕ(电场中A ,B 两点间的电势差AB U 等于A 点电势A ϕ减去B 点电势B ϕ) ②电势差也可用电场力做功来定义AB AB W U =q专题四:与零电势的选取“有关和无关问题”(1)①一个物体的高度H 与水平面(零高度)的选取有关。
电势能和电势、电势差【学习目标】类比重力场明白得静电力做功、电势能的变化、电势能的确定方法;明白得电势的定义以及电势差的意义,会比较两点电势的高低;明白得电势对静电场能的性质的描述和电势的叠加原理;明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。
【要点梳理】要点一、静电力做功的特点在电场中将电荷q从A点移动到B点,静电力做功与路径无关,只与A、B两点的位置有关。
说明:(1)静电力做功的特点不仅适用于匀强电场,而且适用于任何电场;(2)只要初、末位置确定了,移动电荷q做的功确实是W AB确实是确定值。
要点二、电势能要点诠释:(1)定义电荷在电场中具有的势能叫电势能。
类似于物体在重力场中具有重力势能。
用Ep表示。
(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功就等于电势能的减少量,即W=Ep-Ep。
即静电力做多AB A B少正功,电荷电势能一定减少多少;静电力做多少负功,电荷电势能一定增加多少。
(3)电势能的大小①零势点及选取和运算重力势能一样,电势能的运算必须取参考点,也确实是说,电势能的数值是相关于参考位置来说的。
所谓参考位置,确实是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点。
②电势能的运算设电荷的电场中某点A 的电势能为A Ep ,移到参考点O 电场力做功为W AO ,即AO pA pO W =E -E ,规定O 为参考点时,就有AO pA W =E ,也确实是说电荷在电场中某点的电势能等于将那个电荷从电场中的该点移到零势点的过程电场力所做的功。
要点三、电势要点诠释:(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势,用ϕ表示。
电势是表征电场中某点能的性质的物理量,仅与电场中某点性质有关,与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。
(2)定义式: pE q ϕ=(3)单位:电势的单位是伏特(V ),1V=1J/C(4)电势高低与电场线的关系:沿电场线方向,电势降低。
电势能、电势、电势差精讲年级:高中科目:物理类型:选考制作人:黄海辉知识点:电势能和电势1.电势能(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。
(2)电势能①定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。
②电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB =E p A-E p B=-ΔE p。
2.电势(1)定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与它的电荷量q的比值。
(2)定义式:φ=E p q。
(3)矢标性:电势是标量,有正、负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
3.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点组成的面。
(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直。
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。
4. 电势差(1)定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。
(2)定义式:U AB=W AB q。
(3)电势差与电势的关系:U AB=φA-φB,U AB=-U BA。
(4)影响因素:电势差U AB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功W AB无关,与零电势点的选取无关。
5. 静电力做功与电势能关系(1)静电力做功的特点:静电力做功与电荷的初、末位置有关,与电荷运动的路径无关。
(2)静电力做的功与电势能变化的关系:静电力做的功,等于电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B。
电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。
6. 电势高低及电势能大小判断方法电势能大小的判断方法(1)做功判断法:无论正、负电荷,只要静电力做正功,电荷的电势能一定减小;只要静电力做负功,电荷的电势能一定增大。
取夺市安慰阳光实验学校专题31 电势能、电势、电势差1.掌握电势、电势能、电势差的概念,理解电场力做功的特点;会判断电场中电势的高低、电势能的变化.2.会计算电场力做功及分析电场中的功能关系.一、电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B.(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.二、电势1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:qEp=ϕ(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.2.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面.(2)特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直.②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小.⑤任意两等势面不相交.深化拓展(1)电势是描述电场本身的能的性质的物理量,由电场本身决定,而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能,由电荷与电场共同决定.(2)qEp=ϕ或E p=ψq.三、电势差1.电势差:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压. 公式:qW U AB AB =.单位:伏(V).2.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有U AB =-U BA .3.电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定,与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关,与零电势点的选取也无关.4.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作dU E =考点一 电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较 1.比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低.(2)判断出U AB 的正负,再由U AB =φA -φB ,比较φA 、φB 的大小,若U AB >0,则φA >φB ,若U AB <0,则φA <φB .(3)取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低. 2.电势能大小的比较方法 (1)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.特别提醒 其他各种方法都是在此基础上推理出来的,最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上. (2)场电荷判断法①离场正电荷越近,正电荷的电势能越大;负电荷的电势能越小.②离场负电荷越近,正电荷的电势能越小;负电荷的电势能越大.(3)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)公式法由E p =qφ,将q 、φ的大小、正负号一起代入公式,E p 的正值越大,电势能越大;E p 的负值越大,电势能越小. ★重点归纳★1、电场力做功与电场中的功能关系 (1)求电场力做功的几种方法①由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.②由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.③由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.④由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.(2)电场中的功能关系①若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.②若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.③除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.④所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.(3)处理电场中能量问题的基本方法在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律,有时也会用到功能关系.①应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).②应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.③应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.④有电场力做功的过程机械能不一定守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.2、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1.主要类型:(1)v-t图象;(2)φ-x图象;(3)E-t图象.2.应对策略:(1)v-t图象:根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.(2)φ-x图象:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.③在φ-x 图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断.(3)E-t图象:根据题中给出的E-t图象,确定E的方向的正负,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布.★典型案例★一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点,其v -t图象如图所示,则下列说法中正确的是:()A.A处的电场强度一定小于B处的电场强度B.A处的电势一定小于在B处的电势C.CD间各点电场强度和电势都为零D.AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差【答案】D【解析】的电势差,D正确;故选D。
电势差、电势、电势能、等势面知识归纳一.电势差U AB 的理解电势差: 电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟它的电量的比值,叫这两点间的电势差.1.电势差与电场力做功:类比着在重力场中重力做功与高度间的关系,得出电场力做功与电势差的关系. W AB = qU AB 其中U AB =qW AB 是由电场及A 、B 两点位置确定的物理量. 与被移动的电荷无关,与路径无关,与零电势面选择无关.2.公式U AB = qW AB ,标量的正负不表示大小,计算时可以把W AB 和q 都代入正、负号进行计算. 也可以W AB 和q 只代绝对值求出U AB 的绝对值.U AB = -U AB . 单位伏(V)即1 V= 1 J/C(3)电势差是从能量的角度反映电场性质的物理量.二.电势φ: 电场中某点的电势等于该点与参考点之间的电势差.也等于单位正电荷由该点移到参考点时电场力所做的功.1.电势具有相对性,必须先确定零电势参考点,才能确定电场某点的电势值. 一般取大地或无穷远的电势为零电势U ∞= 0,电势的大小由电场本身和零电势位置决定.2.电势是描述电场能的性质的物理量.3.电势是标量,有“+”、“-”号,正值表示该点的电势高于零,即φA >0;负值表示该点的电势小于零,即φA <0;电势正负号表示大小比较关系.当规定U ∞= 0时,正电荷形成的电场中各点的电势均为正值.负电荷形成的电场中各点的电势均为负值.4.公式:φA =E A /q ,单位 伏(V) 1 V = 1 J/C5.电势与电势差的关系: U AB =φA -φBU AB 为正值时说明φA >φB ;U AB 为负值时说明φA <φB6.电势和电场线方向的关系:沿着电场线方向电势逐渐降低.7.电势高低变化的判断①根据移动检验电荷做功判断: 移动正电荷电场力做正功(负功)时, 电势降低(升高); 移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势升高(降低).②根据电场线判断:沿电场线方向电势逐渐降低,逆着电场线方向电势逐渐升高. ③根据场源电荷判断:离场源正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近电势越低.8.电势的叠加:电势是标量,因此点电荷组成电场中某点的电势,等于各个电点荷分别在该点产生的电势的代数和.如等量的异种电荷连线的中垂线上各点的电势为零,等量的同种电荷连线上各点以中点的电势最低,中垂线上各点以连线中点的电势最高,且连线和中垂线上关于该点的对称点等电势.三.电势能E :电荷在静电场中具有由位置所决定的能.1.电势能是相对的,电势能的值与参考点(零电势能点)的选取有关,电势能零点的选取与电势零点的选取相同. 电势能不能作为描述电场性质的物理量,这是因为电势能的大小、正负都与检验电荷有关.2.电场力做功的四种计算方法①定义式计算法:W AB =Fs AB cos θ= qEd AB 此式仅适用于匀强电场,式中E 为电场强度,s AB 为A 、B 两点的距离,d AB 为沿场强方向的位移.②电势变化计算法:W AB = qU AB = q (φA -φB )③电势能变化计算法:W AB = -Δε=εA -εB④动能变化计算法:W AB = ΔE k =21mv B 2-21mv A 2 (此式只适用于电场力做功情况),其中② ③ ④式不仅适用于匀强电场,也适用于非匀强电场.3.判断电势能变化(或比较电势能大小)的方法①利用εp = q φp 来判断:电势能的正负号是表示大小的,在应用时要把q 和φp 的正负号代入分析.②利用做功正负来判断:不管是正电荷还是负电荷,电场力对正电荷做正功时该电荷的电势能一定减小,反之该电荷的电势能一定增加. (类似于重力做功与重力势能的变化关系.)③用推论判断:正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越低的地方电势能越大. a .W AB = qU AB = q (φA -φB )普遍适用,利用这个公式时,q 、U 都取绝对值,算出的功也是绝对值,功的正负可以由电荷的正负和移动方向来判断,计算时也可将各量的正负号代入,再根据结果的正负号进行判断.b .W =Eqd 此式只适用于匀强电场,且d 为起止两点的连线在电场方向的投影.4.电场力做功与电势能的变化的关系:电场力做正功时,电荷的电势能减小;电场力做负功时,电荷的电势能增加. 电场力对电荷所做的功等于电荷电势能的减少量,W AB = E A -E B =ΔεAB5.电势能和电势的关系: εp = q φ (φp =q P) 正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越高的地方电势能越小. (正电荷的电势能和电势的关系与物体的重力势能和高度的关系相同,而负电荷则相反.)四.等势面:电场中电势相等的点集合成的曲面.1.等势面是为了形象地描述电场能的性质(电场中各点的电势分布)引用的假想的图,它不是电场中实际存在的面或线.2.等势面的特点①等势面一定跟电场线垂直.②在同一等势面上移动电荷电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④任意两个等势面都不会相交.⑤等差等势面越密的地方电场强度越大.3.几种电场等势面的分布: 匀强电场、点电荷形成的电场、等量异种电荷的电场,等量同种电荷的电场、带电导体周围的电场.。
第二讲 电势差 电势 电势能一、电势差、电势: [思维点睛]:电势和电势差都是用来描述电场能的性质的物理量,电势差也是用比值来定义的物理量,其大小与电荷以及电场力做的功没有关系,取决于电场本身的性质,若是匀强电场,则U =Ed ,其中d 是指沿场强方向上的距离.对于电势,选参考点的电势为零后,则某点的电势就可以表示为该点到参考点的电势差了,电势是相对的,是标量,电势差是绝对的.还要注意总结物理量的“+”“—”的含义,在矢量中,“-”表示方向,在标量中一是表示物理量的性质,如正功、负功,正电、负电.二是表示大小,如电势的-3v ,-5v ,-3v>-5v.请同学们务必注意.[例1]如图(a )所示,AB 是某电场中的一条电场线.若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下,沿AB 由点A 运动到点B ,其速度图象如图(b)所示.下列关于A 、B 两点的电势ϕ和电场强度E 大小的判断正确的是( )A.B A E E >B.B A E E <C.B A ϕϕ>D. B A ϕϕ<二、 电场力中的功能关系[思维点睛]:电场力做功与路径无关,和重力做功具有相同的性质.电场力做功与电势能的变化关系与重力做功和重力势能变化关系相同,可用类比的方法加以记忆、理解和运用.[例2] 如图所示,固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点,已知MQ <NQ ,下列叙述正确的是( )A.若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少 D.若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,再从N 点沿不同路径移回到M 点;则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变三、 等势面和电场线[思维点睛]:等势面和电场线处处垂直,且从高等势面指向低等势面,故已知等势面的分布,可以画出电场线的分布,反过来,已知电场线的分布,也可以画出等势面的分布,等差等势面分布越密,场强越大,在等势面上移动电荷,电场力不做功.[例3]如图所示,平行直线AA ,,BB ,,CC ,,DD ,,EE ,,分别表示电势为-4 V 、-2 V 、0、2 V 、4 V 的等势线,若AB=BC=CD= DE= 2 cm ,且与直线MN 成300角,则( )A .该电场是匀强电场,场强方向垂直于A A ',且左斜下B.该电场是匀强电场,场强大小E=2 V/mC .该电场是匀强电场,距C 点距离为2 cm 的所有点中,最高电势为4V ,最低电势为-4VD .该电场可能不是匀强电场,E=U/d 不适用【例4】(2008年江苏卷)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB =BC ,电场中的A 、a b NM B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ,AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ,则下列关系中正确的有( )A. A ϕ>B ϕ>C ϕB. E C >E B >E AC. U AB <U BCD. U AB =U BC【例5】(2008年海南卷)匀强电场中有a 、b 、c 三点.在以它们为顶点的三角形中, ∠a =30°、∠c =90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a 、b 和c 点的电势分别为(23)-V 、(23)+V 和2 V .该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( )A .(23)-V 、(23)+VB .0 V 、4 VC .43(2)3-V 、43(2)3+D .0 V 、3V 【例6】(2008年上海卷)如图所示,把电量为-5×10-9C 的电荷,从电场中的A 点移到B 点,其电势能___(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A 点的电势U A =15V ,B 点的电势U B =10V ,则此过程中电场力做的功为____J.【例7】(2008年山东卷) 如图所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO=OD ,∠ADO 二60°.下列判断正确的是( )A .O 点电场强度为零B .D 点电场强度为零C .若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D .若将点电荷一q 从O 移向C .电势能增大【例8】为2.0J ,电场力做的功为1.5J .则下列说法正确的是( )A .粒子带负电B .粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5JC .粒子在A 点的动能比在B 点多0.5JD .粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5J 【例9】图中MN 是由一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子+q 飞入电场后,只受电场力的作用下沿一条曲线(图中虚线)运动,a 、b 是该曲线上的两点,则( )A .a 点的电场强度E a 小于b 点的电场强度E bB .a 点的电势U a 低于b 点的电势U bC .粒子在a 点的动能E ka 小于在b点的动能E k b a b c30° v A B ED .粒子在a 点的电势能E pa 低于在b 点的电势能E pb【例10】如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R ,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E 中.一质量为m 、带电量为+q 的物块(可视为质点),从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C ,场强大小E <mg q. (1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关,且为一常量.【例11】如图19所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两点分别固定着等量正点电荷.O 为AB 连线的中点,C 、D 是AB 连线上两点,其中AC =CO =OD =DB =L 41.一质量为m 电量为+q 的小滑块(可视为质点)以初动能E 0从C 点出发,沿直线AB 向D 运动,滑块第一次经过O 点时的动能为n E 0(n >1),到达D 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:(1)小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ;(2)OD 两点间的电势差U OD ;(3)小滑块运动的总路程S.C A B OD E 0 图19 C BA【自主优化】1.(2008年天津)带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由( )A .一个带正电的点电荷形成B .一个带负电的点电荷形成C .两个分立的带等量负电的点电荷形成D .一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成2.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电量分别为4Q 和Q ,在AB 连线上,如图,电场强度为零的地方在( )A .A 和B 之间 B .A 右侧C .B 左侧D .A 的右侧及B 的左侧3.如图,带正电的点电荷固定于Q 点,电子在库仑力作用下,做以O 为焦点的椭圆运动.M 、P 、N 为椭圆上的三点,P 点是轨道上离Q 最近的点,电子在从M 到达N 点的过程中( )A .速率先增大后减小B .速率先减小后增大C .电势能先减小后增大D .电势能先增大后减小4.(2008年海南)静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点.若带电粒子在a 、b 两点的速率分别为v a 、v b ,不计重力,则带电粒子的比荷q /m ,为( )A .22a b b a ϕϕ--v vB .22b a b aϕϕ--v v C .222()a b b a ϕϕ--v v D .222()b a b a ϕϕ--v v 5.如图所示,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 、B 两点间的电压一定等于mgL sin θ/qB.小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值一定为mg/ qD.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6.匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为1 m ,D 为AB 的中点,如图9-37-11所示.已知电场线的方向平行于ΔABC 所在平面,A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V.设场强大小为E ,一电量为1×10-6 C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W ,则( )A .W =8×10-6 J ,E >8 V/mB .W =6×10-6 J ,E >6 V/mC .W =8×10-6 J ,E ≤8 V/mD .W =6×10-6 J ,E ≤6 V/m7. a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a 点的电势是20V ,b 点的电势是24V ,d 点的电势是4V ,如图9-37-12,由此可知,c 点的电势为( )A DB CA.4VB.8VC.12VD.24V8.(2008年)如图所示,L 为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O 点套有一质量为m 、带电量为-q 的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q 的点电荷,杆上a 、b 两点到+Q 的距离相等,Oa 之间距离为h 1,ab 之间距离为h 2,使小环从图示位置的O 点由静止释放后,通过a 的速率为13gh .则下列说法正确的是( )A .小环通过b 点的速率为)23(21h h gB .小环从O 到b ,电场力做的功可能为零C .小环在Oa 之间的速度是先增大后减小D .小环在ab 之间的速度是先减小后增大9.在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块.开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E 1,持续一段时间后立即换成与E 1相反方向的匀强电场E 2.当电场E 2与电场E 1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能k E ,在上述过程中,E 1对滑块的电场力做功为W 1,冲量大小为I 1;E 2对滑块的电场力做功为W 2,冲量大小为I 2.则( )A.I 1= I 2B.4I 1= I 2C.W 1= 0.25k E W 2 =0.75k ED.W 1= 0.20k E W 2 =0.80k E10.如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场.一“L ”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中.管的水平部分长为l 1=0.2m ,离水平面地面的距离为h =5.0m ,竖直部分长为l 2=0.1m.一带正电的小球从管的上端口A 由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.求:⑴小球运动到管口B 时的速度大小;⑵小球着地点与管的下端口B 的水平距离.(g =10m/s 2)11.一匀强电场,场强方向是水平的.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?12. 一个质量为m ,带有电荷-q 的小物块,可在水平轨道Ox 上运动,O 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E ,方向沿Ox 轴正方向,如图所示,小物体以初速v 0从x 0沿Ox 轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f 作用,且f <qE.设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变.求它在停止运动前所通过的总路程s.13.如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A 和B ,B 在桌边缘,A 和B 均可视为质点,质量均为m=0.2kg ,A 球带正电,电荷量q=0.1C ,B 球是绝缘体不带电,桌面离地面的高h=0.05m .开始时A 、B 相距L=0.1m ,在方向水平向右、大小E=10N /C 的匀强电场的电场力作用下,A 开始向右运动,并与B 球发生正碰,碰撞中A 、B 的速度相互交换,A 和B 之间无电荷转移.求:(1) A 经过多长时间与B 碰撞?(2) A 、B 落地点之间的距离是多大?【思想方法】电场力做功与重力做功一样只与位置有关,因而可以引入势能的概念,电势的高低可类比海拔高度。