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2021/8/11星期三
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1、电势差:电场中两点间的电势之差。俗称电压。
(1)计算式:,
(2)单位:伏特(V)
UAB=-UBA
,就是该点相对于零电势点的电势差
,
;灯泡获得1V的电压就是说其两端间的电势之差为1V。
、B两点,φA=4V、φB=-2V,则A、B两点
的电势差是多少?
UAB=6V或UBA=-6V
2021/8/11星期三
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(3)电势差是标量。其正负表示大小。
用公式WAB=qUAB时,WAB、q、UAB都有正负,计算时都要带正负号。
2、电场力做的功(电功):
如图所示,电荷q从电场中的A移动到B时,电场力做的功为:
我们知道,处于静电平衡状态的导体是一个等势体,若导体上各点存在电势差,则电荷就要定向移动,电场力就要做功。可见,电势差与电功有一定的关系。
A
B
猜想:电势差的大小与零电势点的选取有关吗?
无关
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小结:
1、电势差
能的性质的物理量,他们的大小都跟有无试探电荷无关;而电势能的大小则与试探电荷的电荷量有关(
和电势
都是描述电场的
大,-q在φ高处Ep小)。
2、电势的高低与参考点的选取有关,但电势差
与参考点的选取无关。(这一关系类似于高
度与参考平面的选取有关,高度差与参考平
面的选取无关。)
;+q在φ高处Ep
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巩固练****br/>1、(P25之3)
2、如图所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点,它们到点电荷Q的距离r1<r2。若a、b两点间的电势差为100V,将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少?
解:Wab=qUab=-2××10-19×100J
=-×10-17J<0
故是电荷克服电场力做了
×10-17J的功。
2021/8/11星期三
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3、带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功6×10-4J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差是多少?
(2)A点的电势是多少?
(3)电势能变化了多少?
(4)把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多
少?
解:(1)
(2)φA=UAB+φB=(-200+50)V=-150V
(3)因为克服电场力做功6×10-4J,所以电势能增
加了6×10-4J。
(4)EpA=qφA=-3×10-6×(-150)J=×10-4J
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4、如图所示是某电场中的一簇等势面,甲等势面的电
势为90V,乙等势面的电势为-10V,各相邻等势面间
的电势差相等。(l)将q=+1×10-8C的电荷从A点移到
B点,电场力做功           ;(2)将-1×10-8C
的电荷从A点移到C点,电场力做功          ;(3)
在图中定性画出几条电场线.
)将                                          C的电荷从A点移到C点,电场力做功          ;(3)在图中定性画出几条电场线.                                                                              
甲等势面电势                             V,乙等势面电势                                   V,各相邻等势面间电势差相等,则B的电势                                                            V,C点电势                                 V.
(1)A、B间电势差                                   V,正电荷从A到B是电场力做功,功的大小                                                                                                                 .
(2)A、C间电势差                                     V,负电荷从A到C是克服电场力做功,即电场力做负功,功的大小                                                                                                                     .
(3)如图中的实线所示,作图时要求过各点的电场线要与等势面垂直;电场线的箭头由电势高处指向电势低处;电场线的疏密要合理,根据给出的五个等势面相邻之间的电势差相等,则等势面稀疏之处的场强较小,等势面紧密之处的场强较大,电场线左边较疏,右边较密.                                                                             
 
答:(l)                                  ;(2)                                   ;(3)见图
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·
·A
·B
·C
甲
乙
WAB=qUAB=qU甲乙
=1×10-8×[90-(-10)]J
=1×10-6J
(2)WAC=qUAC=-q·2UAB=-2×10-6J
(3)由电场线与等势面垂直,可画
出如右图所示的几条电场线。
解:(1)
2021/8/11星期三
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5、如图所示的电场,E=1000V/C,ab=3cm,bc= 2cm。将电荷量为q=5×10-8C的点电荷沿矩形abcda移动一周。则电场力做的总功为     ; a、b两点间的电势差Uab为      ;a、c两点的电势差Uac为    。
E
a
b
c
d
0
30V
30V
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6、如图所示,光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点,设AB=BC=h。一质量为m、电荷量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落,滑到B点时的速度。 试求(1)小球滑到C点的速度; (2)A、C两点的电势差。
Q·
C
B
A
解:(1)从B→C,根据动能定理得:
mgh=mVC2/2-mVB2/2……①
而……②
联立①②解得:
(2)从A→C,根据动能定理得:mg·2h+qUAC=mVC2/2
解之得:
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7、如图所示,实线为电场线,虚 线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等。一正电荷在φ3上时具有动能20J,它运动到等势线φ1上时速度为0。令φ2=0,则该电荷的电势能Ep=4J时,其动能大小为()
E
φ1
φ2
φ3
C
A)16J;B)10JC)6J;D)4J
解:从φ3→φ1,由动能定理有:qφ3-qφ1=0-20……①
又φ1-φ2=φ2-φ3因φ2=0故有qφ1=-qφ3……②
联立①②解得:qφ1=10Jqφ3=-10J
即电荷在φ3时具有的总能量为E=Ep+Ek=(-10+20)J
由能量守恒定律可知:当Ep=4J时,Ek=6J
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