1、第19讲电场能的性质,-3-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,电势能和电势、电势差1.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的与位置有关的能量。(2)特点:系统性和相对性,前者指电势能为电荷和所共有,后者指电荷在某点的电势能的大小随零势能面的不同而。(3)计算方法:,(4)矢标性:电势能是标量,有正负,表示大小。,电场,不同,A点,零势能点,-4-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.电势(1)定义:选好零电势点后,某点的电势等于该点与零电势点间的;电势等于检验电荷在该点的与的比值。(2)特点:电势具有相对性,即电场中某一点的电势与零电势点的选取有关,零
2、电势点选的不同,该点的电势会不同;但两点的电势差与零电势点的选取(选填“有关”或“无关”)。3.电势差(1)定义:电荷q在电场中一点A移动到另一点B时,电场力做的功WAB与电荷量q的叫AB两点的电势差, 电势差等于电势之差,即UAB=A-B。(2)矢标性:有正负,但无方向,是量。若UAB0,则AB,反之,UAB”或“,EB,ABB.EAEB,ABD.EAEB,AWbc,故A项、B项均错误;负电荷由cba过程中,电场力做正功,电势能不断减小,动能不断增加,故C项正确,D项错误。,-18-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场
3、强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为r,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为 圆弧。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为h处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是()A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开,上升的高度一定等于hD.小球到达C点的速度可能为零,答案,解析,-19-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,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
4、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。,-20-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,电势差与电场强度的关系(加试)匀强电场中电势差与电场强度的关系:1.关系式:,其中d为电场中两点间的距离。2.电场强度的大小与方向:大小在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的,方向是的方向。,U=Ed,沿电场方向,电势,电势降低最快,-21-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析
5、归纳提升,1.如图所示,带有等量异种电荷的一对平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6 cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上),且CD=4 cm,CD连线和电场强度方向成60角。已知电子从D点移到C点静电力做功为3.210-17 J,则匀强电场的电场强度E及A、B两点间的电势差UAB为()A.2104 N/C;450 VB.1104 N/C;450 VC.1105 N/C;600 VD.1104 N/C;600 V,D,-22-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.如图所示,沿x轴正向的匀强电场中,有一动点以O为圆心,半径为r做逆时针转动一周,A点为连线OA
6、与x轴正向成角时圆周上的一点,电场强度为E,则此圆周上各点与A点间最大的电势差为()A.U=ErB.U=Er(sin +1)C.U=Er(cos +1)D.U=2Er,C,解析:由U=Ed知,与A点间电势差最大的点应是沿电场强度方向与A点相距最远的点,dmax=r+rcos ,所以Umax=Er(cos +1),选项C对。,-23-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,B,-24-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,解析:如图,圆心O是ab的中点,所以圆心O点的电势为2 V,所以Oc是等势线,则电场线如图中MN所示,方向由M指向N。沿电场线方向电势均匀降低,过圆心的电势为2 V,则圆周上电势最低为0,最高为4 V,选B。,-25-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.在匀强电场中,沿电场强度方向的两点间的电势差等于电场强度与这两点的距离的乘积,用公式U=Ed表示,电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上的电势差,电势降落最快的方向为电场强度的方向。2.匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势,
