人教版高中物理必修第三册精品课件 第10章 静电场中的能量 2 电势差.ppt

学以致用2.电场中有a、b两点,a点电势为2V,电荷量为2×10-8C的负离子仅在静电力作用下从a运动到b的过程中,静电力做正功4×10-8J,则()A.b点电势是2VB.a、b两点中,b点电势较高C.此电荷的电势能增加D.该电荷速度可能减小答案:B三等势面的理解与应用重难归纳1.几种典型电场的等差等势面。(1)匀强电场的等势面(2)点电荷的等势面(3)等量异种电荷的等势面(4)等量同种电荷的等势面特别提醒实际问题中测量电势比测量电场强度容易,所以先测绘出等势面的形状和分布,再根据等势面与电场线的关系,绘出电场线的分布,确定电场的情况。2.等势面的特点。3.等势面的应用。右图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图,已知相邻的等势线间的电势差大小相等。A、B两点哪一点电场强度更强?若将一电子从A点沿某一路径经B点运动到C点,则静电力做功多少?提示:等势线密的地方电场强度大,B处的等势线密,所以B点的电场强度大。A、C在同一等势线上,从A到C静电力不做功。典例剖析【例3】(多选)如图所示,一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动,图中的实线为等势面,虚线ABC为粒子的运动轨迹,其中B点是两点电荷连线的中点,A、C位于同一等势面上。下列说法正确的是()A.该粒子可能带正电B.该粒子经过B点时的速度最大C.该粒子经过B点时的加速度一定为零D.该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能答案:CD解析:由该粒子的运动轨迹知,最初粒子受到吸引力,由固定电荷带正电可知,该粒子一定带负电,故选项A错误。因为粒子从A到B的过程中,只受静电力且静电力先做正功后做负功,由动能定理知,动能先增大后减小,故在B点的动能不是最大,则经过B点时的速度不是最大,故选项B错误。B点是两点电荷连线的中点,合电场强度为零,故粒子在该点受力为零,加速度为零,故选项C正确。等量正点电荷连线的中垂线上,连线中点,电势最高,可知φAφB,因粒子带负电,由Ep=φq得EpAEpB,故选项D正确。学以致用3.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是()A.A、B、C三点电势关系为φAφBφCB.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,静电力始终不做功D.正电荷由A移动到C,静电力做负功答案:C解析:A、B、C三点等势面的关系为φA=φBφC,选项A错误。负电荷在电势越高的位置电势能越小,选项B错误。沿等势面移动电荷,静电力不做功,选项C正确。正电荷由A移动到C,静电力做正功,选项D错误。随堂训练1.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()A.电势差的定义式,说明两点间的电势差UAB与静电力做功WAB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UAB与移动电荷的电荷量q无关C.把负电荷从A点移到B点静电力做正功,则有UAB0D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功答案:B解析:根据电势差的定义知,电场中两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移动到另一点时静电力所做的功,仅由电场及两点的位置决定,与移动电荷的电荷量及做功的多少无关,故选项B正确,A、D错误。把负电荷从A点移到B点静电力做正功,由公式得,UAB0,选项C错误。2.关于电势差和静电力做功的说法正确的是()A.电势差是矢量,静电力做的功是标量B.在两点间移动电荷,静电力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,静电力做正功,则两点间的电势差大于零解析:电势差是标量,其正、负号不表示方向,故选项A错误。两点间的电势差与被移动电荷的电荷量无关,故选项C错误。若在两点间移动负电荷时,静电力做正功,则这两点间电势差为负值,故选项D错误。只有选项B正确。B3.右图为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9C的正点电荷从A经B、C到达D点,从A至D,静电力对电荷做的功为()A.4.8×10-8J B.-4.8×10-8JC.8.0×10-8J D.-8.0×10-8J解析:由于静电力做功只与初末位置的电势差有关,与路径无关,所以从A到D,静电力做功为W=qUAD=1.6×10-9C×(-40V+10V)=-4.8×10-8J,选项B正确。B4.电场中a、b两点间的电势差Uab=1V,将一电子从a点移到b点,电子克服静电力做的功为1eV,则()A.电场强度方向一定是由b指向aB