1、第一章第一章 静电场静电场4.电势能和电势电势能和电势 第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点1静电力做功的计算公式：静电力做功的计算公式：W.2静电力做功的特点：静电力对电荷所做的功与电荷的起静电力做功的特点：静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径二、电势能二、电势能1电势能：电荷在电势能：电荷在 中具有的势能中具有的势能2与电场力的功的关系：与电场力的功的关系：静电力的功等于电势能的静电力的功等于电势能的即即WAB
2、.qElcos 无关无关电场电场减少量减少量EpAEpB第一章第一章 静电场静电场3电势能的确定：电势能的确定：(1)先确定零电势能位置先确定零电势能位置(2)通常把电荷离场源电荷通常把电荷离场源电荷电势能规定为零，或电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零，电荷在某点的电势能，把电荷在大地表面上的电势能规定为零，电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到等于静电力把它从该点移动到 位置时所做的功位置时所做的功电势能是相对的电势能是相对的无限远处无限远处零势能零势能第一章第一章 静电场静电场三、电势三、电势1概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的概念：电荷在电场中某点的电
3、势能与它的电荷量的2公式和单位：电势的定义公式为公式和单位：电势的定义公式为 ，单位是，单位是，符号是符号是 .3相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处电相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处电势为零，大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，势为零，大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是没有方向，因此是 4与电场线关系：沿电场线的方向电势与电场线关系：沿电场线的方向电势 比值比值伏特伏特V标量标量降低降低第一章第一章 静电场静电场四、等势面四、等势面1定义：电场中电势相等的各点构成的面定义：电场中电势相等的各点构成的面2几种典型的电场的等势面几种典
4、型的电场的等势面等势面等势面图形图形特点特点点电荷点电荷以点电荷为球心的一以点电荷为球心的一簇球面簇球面等量异种点电荷等量异种点电荷两簇对称的曲面两簇对称的曲面第一章第一章 静电场静电场等势面等势面图形图形特点特点等量同种点电荷等量同种点电荷两簇对称的曲面两簇对称的曲面匀强电场匀强电场垂直于电场线的一簇垂直于电场线的一簇平面平面形状不规则的带形状不规则的带电导体电导体不规则球面不规则球面第一章第一章 静电场静电场3.等势面的特点等势面的特点(1)等势面一定跟电场线垂直，即跟场强方向垂直等势面一定跟电场线垂直，即跟场强方向垂直(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两电场线总是由电势
5、高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永不相交个不同的等势面永不相交(3)两个等势面间的电势差是恒定的，但在非匀强电场中，两个等势面间的电势差是恒定的，但在非匀强电场中，两个等势面间的距离并不恒定，场强大的地方，两等势面间的两个等势面间的距离并不恒定，场强大的地方，两等势面间的距离小，场强小的地方，两等势面间的距离大距离小，场强小的地方，两等势面间的距离大(4)在同一等势面上移动电荷电场力不做功在同一等势面上移动电荷电场力不做功第一章第一章 静电场静电场4等势面的应用等势面的应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别(2)由等势面可以
6、判断电荷在电场中移动时静电力做功情由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功情况况(3)已知等势面的分布和其形状，再根据电场线与等势面相已知等势面的分布和其形状，再根据电场线与等势面相互垂直的特点，就能描绘出电场线的分布情况，确定电场的分互垂直的特点，就能描绘出电场线的分布情况，确定电场的分布布.第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场一、电场力做功与电势能的变化一、电场力做功与电势能的变化1电场力做功的特点电场力做功的特点电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关经过的路径无关(1)在匀强电场中，电场力做功
7、为在匀强电场中，电场力做功为WqEd，其中，其中d为电荷沿为电荷沿电场线方向上的位移电场线方向上的位移(2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷动电荷q做的功就是确定值做的功就是确定值第一章第一章 静电场静电场2电场力做功正负的判断电场力做功正负的判断(1)根据电场力和位移的方向夹角判断，此法常用于匀强电根据电场力和位移的方向夹角判断，此法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断夹角为锐角做正功，夹角为钝角场中恒定电场力做功的判断夹角为锐角做正功，夹角为钝角做负功做负功(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判根据电场力
8、和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功，夹角是锐角做正功，是钝角断曲线运动中变化电场力的做功，夹角是锐角做正功，是钝角做负功，二者垂直不做功做负功，二者垂直不做功第一章第一章 静电场静电场3电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与重力做功类似，与路径无关，取决于初末位电场力做功与重力做功类似，与路径无关，取决于初末位置，类比重力势能引入了电势能的概念电场力做功与电势能置，类比重力势能引入了电势能的概念电场力做功与电势能变化的关系是电场力做功量度了电势能的变化：变化的关系是电场力做功量度了电势能的变化：(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化
9、，电势能的变化只电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，与其他力是否做功，及做功多少有通过电场力做功才能实现，与其他力是否做功，及做功多少无关无关(2)电场力做正功，电势能一定减小；电场力做负功，电势电场力做正功，电势能一定减小；电场力做负功，电势能一定增大电场力做功的值等于电势能的变化量，即；能一定增大电场力做功的值等于电势能的变化量，即；WABEpAEpB.第一章第一章 静电场静电场【特别提醒特别提醒】(1)电场力做功只能决定电势能的变化量，电场力做功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷电势能的数值而不能决定电荷电势能的数值(2)电荷在电场中的起始和终止
10、位置确定后，电场力所做的电荷在电场中的起始和终止位置确定后，电场力所做的功就确定了，所以电荷的电势能的变化也就确定了功就确定了，所以电荷的电势能的变化也就确定了(3)电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力所做的电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力所做的功有关，与零电势能参考点的选取无关功有关，与零电势能参考点的选取无关第一章第一章 静电场静电场如右图所示，如右图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是正确的是()A把正电荷从把正电荷从a移到移到b，静电力做正功，电荷的电势能减小，静电力做正功，电荷的电势能减小B把负电荷从把负电荷从a移到移到
11、b，静电力做负功，电荷的电势能增加，静电力做负功，电荷的电势能增加C把负电荷从把负电荷从a移到移到b，静电力做正功，电荷的电势能增加，静电力做正功，电荷的电势能增加D不论正电荷还是负电荷，从不论正电荷还是负电荷，从a到到b电势能逐渐降低电势能逐渐降低第一章第一章 静电场静电场解析：解析：答案：答案：AB第一章第一章 静电场静电场二、电场强度、电势和电势能的区别与联系二、电场强度、电势和电势能的区别与联系第一章第一章 静电场静电场电场强度电场强度E电势电势电势能电势能Ep标标矢矢性性矢量，方向矢量，方向为正电荷的为正电荷的受力方向受力方向标量，但有正负，正负标量，但有正负，正负只表示大小只表示大
12、小标量，正电荷在正标量，正电荷在正电势位置有正电势电势位置有正电势能，简化为：正正能，简化为：正正得正，负正得负，得正，负正得负，负负得正负负得正决决定定因因素素场强由电场场强由电场本身决定，本身决定，与试探电荷与试探电荷无关无关电势由电场本身决定，电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，小与参考点的选取有关，有相对性有相对性由电荷量和该点电由电荷量和该点电势二者决定，与参势二者决定，与参考点选取有关，有考点选取有关，有相对性相对性联联系系(1)电势沿着电场强度的方向降落电势沿着电场强度的方向降落(2)大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定大
13、小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高(3)电势为零的地方，电势能一定为零电势为零的地方，电势能一定为零第一章第一章 静电场静电场如右图所示，真空中等量异种点电荷放置在如右图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，两点，在在MN的连线上有对称点的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()Aa点场强与点场强与c点场强一定相同点
14、场强一定相同Ba点电势一定小于点电势一定小于c点电势点电势C负电荷在负电荷在c点电势能一定大于在点电势能一定大于在a点电势能点电势能D正电荷从正电荷从d点移到点移到b点电场力不做功点电场力不做功第一章第一章 静电场静电场解析：解析：根据真空中等量异种点电荷电场线分布特点，在根据真空中等量异种点电荷电场线分布特点，在MN的连线上对称点的连线上对称点a、c场强一定相同，故场强一定相同，故A正确；因沿着电场正确；因沿着电场线方向电势逐渐降低，但电场方向未知，则线方向电势逐渐降低，但电场方向未知，则a点电势不一定小于点电势不一定小于c点电势，故点电势，故B错误；电荷从错误；电荷从a点移到点移到c点，电
15、场力做功正负未知，点，电场力做功正负未知，则不能判断电势能增减，负电荷在则不能判断电势能增减，负电荷在c点电势能不一定大于在点电势能不一定大于在a点点电势能，故电势能，故C错误；而错误；而MN连线的中垂线是等势线，其上的对称连线的中垂线是等势线，其上的对称点点b、d电势相等，则正电荷从电势相等，则正电荷从d点移到点移到b点电场力不做功，故点电场力不做功，故D正正确确答案：答案：AD第一章第一章 静电场静电场三、对等势面的理解三、对等势面的理解1特点特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，电场力不做在同一等势面内任意两点间移动电荷时，电场力不做功功(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交在
16、空间没有电荷的地方两等势面不相交(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面等势面可以是封闭的，也可以是不封闭电势较低的等势面等势面可以是封闭的，也可以是不封闭的的(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集在电场线稀疏在电场线密集的地方，等差等势面密集在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏的地方，等差等势面稀疏(5)等势面是虚拟的，为描述电场的性质而假想的面等势面是虚拟的，为描述电场的性质而假想的面第一章第一章 静电场静电场2应用应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别(2
17、)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况况(3)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场大体分布以绘制电场线，从而确定电场大体分布(4)由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小小第一章第一章 静电场静电场位于位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如右图所示，图中实线表示等势线，则势分布如右图所示，图中实线表示等势线，则()Aa点和点和b点的电场
18、强度相同点的电场强度相同B正电荷从正电荷从c点移到点移到d点，电场力做正功点，电场力做正功C负电荷从负电荷从a点移到点移到c点，电场力做正功点，电场力做正功D正电荷从正电荷从e点沿图中虚线移到点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大点电势能先减小后增大第一章第一章 静电场静电场解析：解析：同一检验电荷在同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以两点受力方向不同，所以A错错误；因为误；因为A、B两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电势越来越低将正电荷从势越来越低将正电荷从c点移到点移到d点，正电荷的电势能增加，点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，电场
19、力做负功，B错误；负电荷从错误；负电荷从a点移到点移到c点，电势能减少，电点，电势能减少，电场力做正功，场力做正功，C正确；正电荷沿虚线从正确；正电荷沿虚线从e点移到点移到f点的过程中，电点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大势先降低再升高，电势能先减小后增大答案：答案：CD 第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场1静电力做功和重力做功有何异同？静电力做功和重力做功有何异同？提示：提示：相同点：二力做功，其数值与路径无关，只与始相同点：二力做功，其数值与路径无关，只与始末位置有关末位置有关不同点：不同点：(1)重力属引力，正负功比较容易判断，例如物体重力属引力，正负功比
20、较容易判断，例如物体上升，重力做负功上升，重力做负功(2)由于存在两种电荷，静电力做功的正负和重力做功有很由于存在两种电荷，静电力做功的正负和重力做功有很大差异例如，在同一电场中沿同一方向移动正电荷与移动负大差异例如，在同一电场中沿同一方向移动正电荷与移动负电荷，静电力做功的正负相反电荷，静电力做功的正负相反第一章第一章 静电场静电场2电势与电势能有什么区别？电势与电势能有什么区别？提示：提示：(1)电场中某一点的电势与电荷在电场中的电势能电场中某一点的电势与电荷在电场中的电势能无关，与电荷的多少无关，而与产生电场的源电荷有关，与该无关，与电荷的多少无关，而与产生电场的源电荷有关，与该点在电场
21、中的位置有关点在电场中的位置有关(2)电势能和电势都有正负，电势能的正负表示电势能的大电势能和电势都有正负，电势能的正负表示电势能的大小；电势的正负表示电场中某点相对零电势点的位置及电势的小；电势的正负表示电场中某点相对零电势点的位置及电势的高低高低(在应用公式时一定要注意公式中物理量的正负及其物理意在应用公式时一定要注意公式中物理量的正负及其物理意义义)第一章第一章 静电场静电场3等量同种、异种点电荷的连线上及连线的中垂线上各点等量同种、异种点电荷的连线上及连线的中垂线上各点电势的高低情况如何？电势的高低情况如何？提示：提示：位置位置电势电势电荷电荷连线上连线上连线的中垂连线的中垂线上线上从
22、中点沿中从中点沿中垂线向两侧垂线向两侧连线上和中垂连线上和中垂线上关于中点线上关于中点对称点对称点两等量正电两等量正电荷荷中点处最低中点处最低与连线交点与连线交点处最高处最高降低降低等势等势两等量负电两等量负电荷荷中点处最高中点处最高与连线交点与连线交点处最低处最低升高升高等势等势等量异种电等量异种电荷荷从正电荷向从正电荷向负电荷降低负电荷降低中垂线为等中垂线为等势线势线不变不变中垂线上等势，中垂线上等势，连线上与零势连线上与零势点差值相等，点差值相等，一正一负一正一负第一章第一章 静电场静电场【特别提醒特别提醒】在等量异种电荷形成的电场中，取无穷远在等量异种电荷形成的电场中，取无穷远处电势为
23、零时，中垂线上各点的电势也为零，因此从中垂线上处电势为零时，中垂线上各点的电势也为零，因此从中垂线上某点到无穷远处移动电荷不做功某点到无穷远处移动电荷不做功第一章第一章 静电场静电场 教材资料分析教材资料分析思考与讨论思考与讨论如果电荷沿不同路径移动时静电力做的功不一样，还能建如果电荷沿不同路径移动时静电力做的功不一样，还能建立电势能的概念吗？立电势能的概念吗？点拨：点拨：电势能是电荷在电场中具有的势能由于移动电电势能是电荷在电场中具有的势能由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，所以电荷在某点的电势荷时静电力做的功与移动的路径无关，所以电荷在某点的电势能才是确定的；如果电荷沿不同的路径移
24、动时静电力做功不一能才是确定的；如果电荷沿不同的路径移动时静电力做功不一样，则电荷从电场中某点移到电势能的零点时，电场力做功也样，则电荷从电场中某点移到电势能的零点时，电场力做功也就不同，电荷在该点的电势能也不是唯一确定的，电势能的概就不同，电荷在该点的电势能也不是唯一确定的，电势能的概念也就无法建立了念也就无法建立了第一章第一章 静电场静电场思考与讨论思考与讨论在上面关于电势能和电势的讨论及插图中，我们一直把试在上面关于电势能和电势的讨论及插图中，我们一直把试探电荷探电荷q当做正电荷处理请把当做正电荷处理请把q当做负电荷，重复以上讨当做负电荷，重复以上讨论其结果与上面的结果是否一致？论其结果
25、与上面的结果是否一致？第一章第一章 静电场静电场点拨：点拨：把把q当成负电荷，与把当成负电荷，与把q当成正电荷所得的结果仍当成正电荷所得的结果仍是一致的是一致的根据电场力做功与电势能变化的关系可知：电荷在某点的根据电场力做功与电势能变化的关系可知：电荷在某点的电势能，就等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的电势能，就等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功在教材图功在教材图1.44所示中，所示中，q为正电荷时，正电荷在为正电荷时，正电荷在A点的电点的电势能为正值，正电荷的电势能势能为正值，正电荷的电势能Ep与它的电荷量与它的电荷量q的比值为正；的比值为正；q为负电荷时，负电荷在为负
26、电荷时，负电荷在A点的电势能为负值，负电荷的电势能点的电势能为负值，负电荷的电势能Ep与它的电荷量与它的电荷量q的比值仍为正，并且比值都是相同的常数，所以的比值仍为正，并且比值都是相同的常数，所以不管正电荷还是负电荷，电荷在不管正电荷还是负电荷，电荷在A点的电势能点的电势能Ep与它的电荷量与它的电荷量q的比值都是不变的，即的比值都是不变的，即A点的电势与所移动电荷的正负无关点的电势与所移动电荷的正负无关.第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场如下图所示，在静电场中，一个负电荷如下图所示，在静电场中，一个负电荷q受到一个非静电受到一个非静电力作用，由力作用，由A点移动到点移动到B点
27、，则下列说法正确的是点，则下列说法正确的是()A 非 静 电 力 和 电 场 力 做 功 之 和 等 于 非 静 电 力 和 电 场 力 做 功 之 和 等 于 电荷电势能增量和动能增量之和电荷电势能增量和动能增量之和B非静电力做功等于电势能增量和动能增量之和非静电力做功等于电势能增量和动能增量之和C电荷克服电场力做功等于电势能的增量电荷克服电场力做功等于电势能的增量D非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量第一章第一章 静电场静电场解析：解析：根据动能定理，合外力对电荷所做的功等于电荷根据动能定理，合外力对电荷所做的功等于电荷动能的增量，对
28、电荷和电场组成的系统而言，非静电力是外力，动能的增量，对电荷和电场组成的系统而言，非静电力是外力，非静电力对电荷做了多少正功，系统能量非静电力对电荷做了多少正功，系统能量(电势能和电荷动能电势能和电荷动能)就就增加多少据电场力做功与电势能变化的关系增加多少据电场力做功与电势能变化的关系(WFE)，及，及电场力对电荷做负功，得电荷克服电场力做功等于电荷电势能电场力对电荷做负功，得电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量所以的增量所以B、C、D对对答案：答案：BCD【反思总结反思总结】功是能量变化的量度，但要理解并区别电功是能量变化的量度，但要理解并区别电场力的功与电势能变化的关系、合外力的功与动能
29、变化的关系场力的功与电势能变化的关系、合外力的功与动能变化的关系(动能定理动能定理)，即搞清功与能的变化的对应关系，即搞清功与能的变化的对应关系第一章第一章 静电场静电场【跟踪发散跟踪发散】11：如右图，光滑绝缘半圆环轨道放在：如右图，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量在与环心等高处放有一质量为为m、带电、带电q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是的是()A小球在运动过程中机械能守恒小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大小球经过环的最低点时速度最大C小球
30、电势能增加小球电势能增加EqRD小球由静止释放到达最低点，动能的增加量等于小球由静止释放到达最低点，动能的增加量等于mgR第一章第一章 静电场静电场解析：解析：小球在运动过程中除重力做功外，还有电场力做小球在运动过程中除重力做功外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，功，所以机械能不守恒，A错；小球运动到最低点的过程中，重错；小球运动到最低点的过程中，重力与电场力均做正功，重力势能减少力与电场力均做正功，重力势能减少mgR，电势能减少，电势能减少EqR，而，而动能增加动能增加mgREqR，到最低点时动能最大，所以速度最大，因，到最低点时动能最大，所以速度最大，因此此B正确，正确，C、D错误错误答
31、案：答案：B第一章第一章 静电场静电场如右图所示，如右图所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为平面内有一匀强电场，场强为E，方向，方向未知，电场线跟未知，电场线跟x轴的负方向夹角为轴的负方向夹角为，电子在坐标平面，电子在坐标平面xOy内，内，从原点从原点O以大小为以大小为v0方向沿方向沿x正方向的初速度射入电场，最后打正方向的初速度射入电场，最后打在在y轴上的轴上的M点电子的质量为点电子的质量为m，电荷量为，电荷量为e，重力不计则，重力不计则()AO点电势高于点电势高于M点电势点电势B运动过程中电子在运动过程中电子在M点电势能最多点电势能最多C运动过程中，电子的电势能先减少后增加运动过程中，电
32、子的电势能先减少后增加D电场对电子先做负功，后做正功电场对电子先做负功，后做正功第一章第一章 静电场静电场解析：解析：由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向上，故电场方向斜向下，向上，故电场方向斜向下，M点电势高于点电势高于O点，点，A错误，电子在错误，电子在M点电势能最少，点电势能最少，B错误，运动过程中，电子先克服电场力做功，错误，运动过程中，电子先克服电场力做功，后电场力对电子做正功，故后电场力对电子做正功，故C错误，错误，D正确正确答案：答案：D【反思总结反思总结】电势及电势能的大小、正负判断的方法电势及电势能的大小、正负判断的方法(1)
33、根据电场线判断：顺着电场线的方向，电势逐渐降低，根据电场线判断：顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷的电势能减少，检验负电荷的电势能增加；逆着电检验正电荷的电势能减少，检验负电荷的电势能增加；逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷的电势能增加，检验场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷的电势能增加，检验负电荷的电势能减少负电荷的电势能减少第一章第一章 静电场静电场(2)根据电场力做功判断：电场力对正电荷做正功时电势降根据电场力做功判断：电场力对正电荷做正功时电势降低，做负功时电势升高；电场力对负电荷做正功时电势升高，低，做负功时电势升高；电场力对负电荷做正功时电势升高，做负功时电势降低
34、做负功时电势降低(3)根据公式根据公式Epq判断：设判断：设AB.当当q0时，时，qAqB，即，即EpAEpB当当q0时，时，qAqB，即，即EpAEpB.可总结为：正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的可总结为：正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小地方电势能小负电荷在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能负电荷在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能大大第一章第一章 静电场静电场【跟踪发散跟踪发散】21：(2010山东理综山东理综)某电场的电场线分布某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是如图所示，以下说法正确的是()Ac点场强大于点场强大于b点场强点场强Ba点
35、电势高于点电势高于b点电势点电势C若将一试探电荷若将一试探电荷q由由a点释放，它将沿电场线运动到点释放，它将沿电场线运动到b点点D若在若在d点再固定一点电荷点再固定一点电荷Q，将一试探电荷，将一试探电荷q由由a移移至至b的过程中，电势能减小的过程中，电势能减小第一章第一章 静电场静电场解析：解析：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的疏密表示电场的强弱，A项错误；沿着电项错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，场线方向电势逐渐降低，B项正确；项正确；q在在a点所受电场力方向沿点所受电场力方向沿电场线的切线方向，由于电场线为曲线，所以电场线的切线方向，由于电场线为曲线，所以q不沿电场线运不沿电场线运动，
36、动，C项错误；在项错误；在d点固定一点电荷点固定一点电荷Q后，后，a点电势仍高于点电势仍高于b点，点，q由由a移至移至b的过程中，电场力做正功，电势能减小的过程中，电场力做正功，电势能减小D项正项正确确答案：答案：BD第一章第一章 静电场静电场如右图所示，匀强电场电场线与如右图所示，匀强电场电场线与AC平行，把平行，把108 C的负电荷从的负电荷从A点移到点移到B点，静电力做功点，静电力做功6108 J，AB长长6 cm，AB与与AC成成60角求：角求：(1)场强方向；场强方向；(2)设设B处电势为处电势为1 V，则，则A处电势为多少？电子在处电势为多少？电子在A处电势能处电势能为多少？为多少
37、？【思路点拨思路点拨】第一章第一章 静电场静电场答案：答案：(1)由由C指向指向A(2)5 V5 eV第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场【跟踪发散跟踪发散】31：带负电的粒子：带负电的粒子q2.0109 C，在，在静电场中由静电场中由A点运动到点运动到B点这一过程中，除电场力外，其他力点这一过程中，除电场力外，其他力做功为做功为6.0105 J，粒子的动能增加了，粒子的动能增加了8.0105 J取取A点为零点为零电势点，求电势点，求B点的电势点的电势B.第一章第一章 静电场静电场解析：解析：根据动能定理，合外力做功根据动能定理，合外力做功(电场力做的功与其他电场力做的功与其他
38、力做的功之和力做的功之和)应等于动能的增加量，即应等于动能的增加量，即W6.0105 J8.0105 J，解得电场力所做的功为，解得电场力所做的功为W2.0105 J又根据电场力做功与电势能变化的关系可知又根据电场力做功与电势能变化的关系可知WABEpAEpB2.0105 J由于由于A点为零电势点，即点为零电势点，即EpA0，所以，所以EpB2.0105 J答案：答案：1.0104 V 第一章第一章 静电场静电场第一章第一章 静电场静电场1.(2010广东理综广东理综)图是某一点电荷的电场线分布图，下列表图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是述正确的是()Aa点的电势高于点的电势高于b
39、点的电势点的电势B该点电荷带负电该点电荷带负电Ca点和点和b点电场强度的方向相同点电场强度的方向相同Da点的电场强度大于点的电场强度大于b点的电场强度点的电场强度解析：解析：沿电场线方向电势降低，故沿电场线方向电势降低，故A选项错误；由图中电选项错误；由图中电场线分布知，此场为一负点电荷的电场线分布图，场线分布知，此场为一负点电荷的电场线分布图，B项正确；电项正确；电场线密集处场强大，场线密集处场强大，C项错、项错、D项正确项正确答案：答案：BD第一章第一章 静电场静电场2某静电场的电场线分布如下图所示，图中某静电场的电场线分布如下图所示，图中P、Q两点的电两点的电场强度的大小分别为场强度的大
40、小分别为EP和和EQ，电势分别为，电势分别为P和和Q，则，则()AEPEQ，PQBEPEQ，PQCEPEQ，PQ DEPEQ，PQ解析：解析：P点处电场线分布的密集些，点处电场线分布的密集些，Q处电场线分布稀疏处电场线分布稀疏些，则些，则EPEQ.图中，电场线的方向是由图中，电场线的方向是由P指向指向Q，根据顺着电场，根据顺着电场线的方向，电势依次降落，有线的方向，电势依次降落，有P点电势大于点电势大于Q点电势点电势答案：答案：A第一章第一章 静电场静电场3在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两两点，其中点，其中a、b两点电势和场强都相同的
41、是两点电势和场强都相同的是()第一章第一章 静电场静电场解析：解析：本题考查电场的叠加因为电势是标量，并在题本题考查电场的叠加因为电势是标量，并在题中的四个电场中具有对称性，故四个电场中中的四个电场中具有对称性，故四个电场中a、b两点的电势都两点的电势都是相等的；而电场强度则是矢量，所以是相等的；而电场强度则是矢量，所以A图中点电荷的电场对称图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等方向相反；点的电场强度大小相等方向相反；B图中叠加后图中叠加后a点斜向右上方，点斜向右上方，b点斜向右下方；点斜向右下方；C图中叠加后都是水平向右；图中叠加后都是水平向右；D图中叠加后图中叠加后a点点向上，向上，b点
42、向下因此只有选项点向下因此只有选项C正确正确答案：答案：C第一章第一章 静电场静电场4如右图所示，某区域电场线左右对称分布，如右图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对为对称线上的两点下列说法正确的是称线上的两点下列说法正确的是()AM点电势一定高于点电势一定高于N点电势点电势BM点场强一定大于点场强一定大于N点场强点场强C正电荷在正电荷在M点的电势能大于在点的电势能大于在N点的电势能点的电势能D将电子从将电子从M点移动到点移动到N点，电场力做正功点，电场力做正功第一章第一章 静电场静电场解析：解析：沿电场线方向，电势降低，所以沿电场线方向，电势降低，所以M点电势一定高点电势一定高于于N点
43、电势，点电势，A正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题图可知，图可知，M点场强一定小于点场强一定小于N点场强，点场强，B错；正电荷错；正电荷q在在M点的电点的电势能势能EpMqM，在，在N点的电势能点的电势能EpNqN，由于，由于MN，所以，所以EpMEpN，C正确；电子在电场中受电场力的方向沿正确；电子在电场中受电场力的方向沿NM指向指向M，故从故从M移动到移动到N，电场力做负功，电场力做负功，D错误错误答案：答案：AC第一章第一章 静电场静电场5(2010江苏单科江苏单科)空间有一沿空间有一沿x轴对称分布的电场，其电轴对称分布的电场，其电场强度
44、场强度E随随x变化的图象如图所示，下列说法中正确的是变化的图象如图所示，下列说法中正确的是()AO点的电势最低点的电势最低Bx2点的电势最高点的电势最高Cx1和和x1两点的电势相等两点的电势相等Dx1和和x3两点的电势相等两点的电势相等解析：解析：电势高低与场强大小无必然联系电势高低与场强大小无必然联系O点场强为点场强为0，电势不一定最低，电势不一定最低，A错错x2点是场强正向最大的位置，电势不是点是场强正向最大的位置，电势不是最高，最高，B错将电荷从错将电荷从x1移到移到x1可由题图知电场力做功为零，可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从故两点电势相等，而把电荷从x1移到移到x3电场力做功不为零，电场力做功不为零，C对，对，D错错答案：答案：C 第一章第一章 静电场静电场练规范、练技能、练速度
