资源描述
第2讲电势差电势电势能考点考点1 1电场力做功与电势能电场力做功与电势能1.1.电场力做功电场力做功（1 1）特点：电场力做功与）特点：电场力做功与_无关，只与无关，只与_有关有关.（2 2）计算方法）计算方法.W=qEdW=qEd，只适用于匀强电场，其中，只适用于匀强电场，其中d d为沿为沿_的距离的距离.WWABAB=qU=qUABAB，适用于，适用于_._.路径路径初、末位置初、末位置电场方向电场方向任何电场任何电场2.2.电势能电势能（1 1）定义：电荷在）定义：电荷在_中具有的势能，数值上等于将电荷从中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到该点移到_位置时电场力所做的功位置时电场力所做的功.（2 2）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.电场力做的功等于电场力做的功等于_，即，即W WABAB=E=EpApA-E-EpBpB=-E=-Ep p.电场电场零势能零势能电势能的减少量电势能的减少量1.1.求电场力做功的几种方法求电场力做功的几种方法（1 1）由公式）由公式W=FscosW=Fscos计算，此公式只适用于匀强电场中，可计算，此公式只适用于匀强电场中，可变形为变形为W=Eqscos.W=Eqscos.（2 2）由）由W WABAB=qU=qUABAB计算，此公式适用于任何电场计算，此公式适用于任何电场.（3 3）由电势能的变化计算：）由电势能的变化计算：W WABAB=E=EpApA-E-EpBpB.（4 4）由动能定理计算：）由动能定理计算：W W电场力电场力+W+W其他力其他力=E=Ek k.2.2.电场中的功能关系电场中的功能关系（1 1）若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变）若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变.（2 2）若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和）若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变保持不变.（3 3）除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体）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机械能的变化.3.3.电势能高低的比较方法电势能高低的比较方法（1 1）根据电场力做功比较：不论是正电荷还是负电荷，电场力）根据电场力做功比较：不论是正电荷还是负电荷，电场力做正功，电势能就减少；电场力做负功，电势能就增加做正功，电势能就减少；电场力做负功，电势能就增加.（2 2）根据电势能与电势的关系式）根据电势能与电势的关系式E Ep p=q=q判断，式中的判断，式中的q q是带正是带正负号的，对于正电荷，电势高处，电势能大；对于负电荷，电负号的，对于正电荷，电势高处，电势能大；对于负电荷，电势高处，电势能反而小势高处，电势能反而小.下列说法中错误的是（下列说法中错误的是（）A.A.重力做功与路径无关，与移动物体的初、末位置的竖直高度重力做功与路径无关，与移动物体的初、末位置的竖直高度差有关，即差有关，即W WABAB=mgh=mghABABB.B.电场力做功与路径无关，与移动电荷的初、末位置的电势差电场力做功与路径无关，与移动电荷的初、末位置的电势差有关，即有关，即W WABAB=qU=qUABABC.C.重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功,则重力势能增则重力势能增加加D.D.电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能增加功，负电荷电势能增加【解析解析】选选D.D.无论正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电无论正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷具有的电势能就减少，若电场力做负功，电荷具有的电势能荷具有的电势能就减少，若电场力做负功，电荷具有的电势能就增加，故就增加，故D D错误错误.由功能关系可知，电场力、重力做功均与路由功能关系可知，电场力、重力做功均与路径无关，做正功时对应的势能减少，反之则增加，径无关，做正功时对应的势能减少，反之则增加，A A、B B、C C均正均正确确.考点考点2 2电势和等势面电势和等势面1.1.电势电势（1 1）定义：在电场中选取某一点为零参考点，电场中的某一点）定义：在电场中选取某一点为零参考点，电场中的某一点A A与零参考点之间的与零参考点之间的_._.（2 2）大小：等于）大小：等于_从该点移到参考点（零电势点）从该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功时电场力所做的功.电势差电势差单位正电荷单位正电荷（3 3）矢标性：电势是标量，没有）矢标性：电势是标量，没有_，但是电势仍有，但是电势仍有_值，电势为正值表示该点电势高于零电势，为负值表示该点电值，电势为正值表示该点电势高于零电势，为负值表示该点电势低于零电势势低于零电势.（4 4）相对性：电势具有）相对性：电势具有_，同一点的电势因选取，同一点的电势因选取_的不同而不同的不同而不同.方向方向正、负正、负相对性相对性零电势点零电势点2.2.等势面等势面（1 1）定义：电场中）定义：电场中_的各点构成的面的各点构成的面.（2 2）四个特点）四个特点.等势面一定与等势面一定与_垂直垂直.在在_上移动电荷时电场力不做功上移动电荷时电场力不做功.电场线方向总是从电场线方向总是从_的等势面指向的等势面指向_的等势面的等势面.等差等势面越密的地方电场强度等差等势面越密的地方电场强度_，反之，反之_._.电势相同电势相同电场线电场线同一等势面同一等势面电势高电势高电势低电势低越大越大越小越小1.1.几种常见的电场的等势面分布几种常见的电场的等势面分布 电电 场场等势面等势面(实线实线)图样图样重重 要要 描描 述述匀强电场匀强电场垂直于电场线的一簇平面垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面以点电荷为球心的一簇球面 电电 场场等势面等势面(实线实线)图样图样重重 要要 描描 述述等量异种点等量异种点电荷的电场电荷的电场连线的中垂面为等势面连线的中垂面为等势面等量同种正点等量同种正点电荷的电场电荷的电场连线上连线上,中点电势最低中点电势最低,而而在中垂线上在中垂线上,中点电势最高中点电势最高2.2.电势高低的四种判断方法电势高低的四种判断方法 判断角度判断角度判断方法判断方法依据电场力做功依据电场力做功根据根据 ,将将W WABAB 、q q 的正负号代入的正负号代入,由由U UABAB的正负判断的正负判断A A 、B B 的高低的高低依据电场线方向依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低沿电场线方向电势逐渐降低依据场源电荷的依据场源电荷的正负正负取无穷远处电势为零取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势负电荷周围电势为负值为负值;靠近正电荷处电势高靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低靠近负电荷处电势低依据电势能的高依据电势能的高低低正电荷在电势能大处电势较高正电荷在电势能大处电势较高,负电荷在电势能大处电势较低负电荷在电势能大处电势较低（20122012钦州模拟）三个点电荷电场的电场线分布如图所示，钦州模拟）三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中图中a a、b b两点处的场强大小分别为两点处的场强大小分别为E Ea a、E Eb b，电势分别为，电势分别为a a、b b，则（，则（）A.EA.Ea aEEb b，a a b bB.EB.Ea aEEb b，a a EEb b，a a b bD.ED.Ea aE b b【解析解析】选选C.C.由图可以看出由图可以看出a a处电场线更密，所以处电场线更密，所以E Ea aEEb b，根据对，根据对称性，称性，a a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等，再根处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等，再根据沿电场线方向电势降低可以判定据沿电场线方向电势降低可以判定b b a a，故，故C C项正确项正确.考点考点3 3电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1.1.电势差电势差（1 1）定义：电荷）定义：电荷q q在电场中，由一点在电场中，由一点A A移到另一点移到另一点B B时，时，_与与_的比值的比值.（2 2）定义式：）定义式：（3 3）电势差与电势的关系）电势差与电势的关系:U:UABAB=_=_，U UABAB=-U=-UBABA.（4 4）影响因素）影响因素.电势差电势差U UABAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷由电场本身的性质决定，与移动的电荷q q及电场力做及电场力做的功的功W WABAB_，与零电势点的选取，与零电势点的选取_._.电场力做的功电场力做的功W WABAB电荷量电荷量q qA A-B B无关无关无关无关2.2.匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系（1 1）电势差与场强的关系式）电势差与场强的关系式.U UABAB=Ed=Ed，其中，其中d d为电场中两点间为电场中两点间_的距离的距离.（2 2）电场强度的方向和大小）电场强度的方向和大小.电场中，场强方向是指电场中，场强方向是指_最快的方向最快的方向.在匀强电场中，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强在数值上等于沿_方向每单位距离上降低的电势方向每单位距离上降低的电势.沿电场方向沿电场方向电势降低电势降低电场电场电场强度、电势、电势差、电势能的辨析电场强度、电势、电势差、电势能的辨析 物理量物理量项项 目目电场强度电场强度电势电势电势差电势差电势能电势能意义意义描述电场的描述电场的力的性质力的性质描述电场的描述电场的能的性质能的性质描述电场做功描述电场做功的本领的本领描述电荷在电场描述电荷在电场中的能量中的能量,电荷做电荷做功的本领功的本领定义定义=(E=(Ep p为为电荷的电势电荷的电势能能)E Ep p=q q标矢性标矢性矢量矢量标量标量标量标量标量标量 物理量物理量项项 目目电场强度电场强度电势电势电势差电势差电势能电势能决定因素决定因素由电场本身由电场本身决定决定,与试探与试探电荷无关电荷无关由电场本身由电场本身决定决定,与试探与试探电荷无关电荷无关,有有相对性相对性由电场本身由电场本身的两点间差的两点间差异决定异决定,与试与试探电荷无关探电荷无关由电荷量和该点由电荷量和该点电势共同决定电势共同决定,与与参考点选取有关参考点选取有关关系关系场强为零的场强为零的地方电势不地方电势不一定为零一定为零电势为零的电势为零的地方场强不地方场强不一定为零一定为零场强为零场强为零,电势电势差一定为零；电差一定为零；电势差为零势差为零,场强场强不一定为零不一定为零场强为零场强为零,电势电势能不一定为零能不一定为零;电势为零电势为零,电势电势能一定为零能一定为零联系联系匀强电场中匀强电场中U UABAB=Ed(d =Ed(d 为为A A、B B 间沿场强方向的距离间沿场强方向的距离););电势沿着场电势沿着场强方向降低最快强方向降低最快;U;UABAB=A A-B B;=;W=;WABAB=E=EpABpAB=E=EpApA-E EpBpB如图所示，在如图所示，在xOyxOy平面内有一个以平面内有一个以O O为圆为圆心、半径心、半径R=0.1 mR=0.1 m的圆，的圆，P P为圆周上的一为圆周上的一点，点，O O、P P两点连线与两点连线与x x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为.若空间存在沿若空间存在沿y y轴负方向的匀强电场，轴负方向的匀强电场，场强大小场强大小E=100 V/mE=100 V/m，则，则O O、P P两点的电势两点的电势差可表示为（差可表示为（）A.UA.UOPOP=-10 sin=-10 sin（V V）B.UB.UOPOP=10 sin=10 sin（V V）C.UC.UOPOP=-10 cos=-10 cos（V V）D.UD.UOPOP=10 cos=10 cos（V V）【解析解析】选选A.A.由于沿电场线方向电势降低，所以由于沿电场线方向电势降低，所以O O点的电势比点的电势比P P点的电势低，由点的电势低，由U=EdU=Ed可知，可知，U UOPOP=-ERsin=-10sin=-ERsin=-10sin（V V），故），故A A正确正确.电势高低及电势能大小的比较电势高低及电势能大小的比较【例证例证1 1】某电场的电场线分布如图某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（所示，以下说法正确的是（）A.aA.a点场强大于点场强大于b b点场强点场强B.aB.a点电势高于点电势高于b b点电势点电势C.C.若将一试探电荷若将一试探电荷+q+q由由a a点静止释放，它将沿电场线运动到点静止释放，它将沿电场线运动到b b点点D.D.若在若在d d点固定一点电荷点固定一点电荷-Q-Q，将一试探电荷，将一试探电荷+q+q由由a a移至移至b b的过程中，的过程中，电势能减少电势能减少【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：（1 1）电场线的疏密与电场强弱的关系）电场线的疏密与电场强弱的关系.（2 2）电场线方向与电势高低的关系）电场线方向与电势高低的关系.（3 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.【自主解答自主解答】选选B B、D.D.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 A项错误；项错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，沿着电场线方向电势逐渐降低，B B项正确；项正确；+q+q在在a a点所受电场力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，所以方向沿电场线的切线方向，由于电场线为曲线，所以+q+q不沿电不沿电场线运动，场线运动，C C项错误；在项错误；在d d点固定一点电荷点固定一点电荷-Q-Q后，后，a a点电势仍高于点电势仍高于b b点，点，+q+q由由a a移至移至b b的过程中，电场力做正功，电势能减少，的过程中，电场力做正功，电势能减少，D D项项正确正确.【总结提升总结提升】电势高低的判断与电势能大小的比较方法电势高低的判断与电势能大小的比较方法（1 1）电势高低的判断）电势高低的判断.同一电场线上的两点电势高低可用沿电场线方向电势降低判同一电场线上的两点电势高低可用沿电场线方向电势降低判断断.不同电场线上的两点电势高低，可先过两点作出等势面，然不同电场线上的两点电势高低，可先过两点作出等势面，然后用电场线由高等势面指向低等势面判断后用电场线由高等势面指向低等势面判断.（2 2）电势能大小的比较方法）电势能大小的比较方法.若能判断电荷所受电场力的方向，则可用电场力与电荷移动若能判断电荷所受电场力的方向，则可用电场力与电荷移动速度的夹角大小判断电场力做功的正负，从而得出电势能大小速度的夹角大小判断电场力做功的正负，从而得出电势能大小的关系的关系.若已知等势面分布规律，可先由若已知等势面分布规律，可先由W WABAB=qU=qUABAB判断电场力做功的正判断电场力做功的正负，再比较电荷电势能的大小关系负，再比较电荷电势能的大小关系.匀强电场中电势与电场方向的确定匀强电场中电势与电场方向的确定【例证例证2 2】（20122012徐州模拟）如图所示，徐州模拟）如图所示，A A、B B、C C、D D、E E、F F为匀强电场中一个边长为匀强电场中一个边长为为10 cm10 cm的正六边形的六个顶点，的正六边形的六个顶点，A A、B B、C C三点电势分别为三点电势分别为1 V1 V、2 V2 V、3 V3 V，正六边形，正六边形所在平面与电场线平行所在平面与电场线平行.下列说法错误的是（下列说法错误的是（）A.A.通过通过CDCD和和AFAF的直线应为电场中的两条等势线的直线应为电场中的两条等势线B.B.匀强电场的场强大小为匀强电场的场强大小为10 V/m10 V/mC.C.匀强电场的场强方向为由匀强电场的场强方向为由C C指向指向A AD.D.将一个电子由将一个电子由E E点移到点移到D D点，电子的电势能将减少点，电子的电势能将减少1.6101.610-19-19 J J【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：（1 1）电场方向与等势面的位置关系）电场方向与等势面的位置关系.（2 2）电势差与两点间距的大小关系）电势差与两点间距的大小关系.【自主解答自主解答】选选B.AB.A、B B、C C三点的电势分三点的电势分别为别为1 V1 V、2 V2 V、3 V3 V，由于匀强电场中任，由于匀强电场中任一直线上的电势分布都是均匀的，连接一直线上的电势分布都是均匀的，连接ACAC，则，则ACAC中点中点G G的电势为的电势为2 V2 V，因此，因此BEBE连连线为一条等势线，因此平行于线为一条等势线，因此平行于BEBE的的CDCD、AFAF为等势线，为等势线，A A项中说法正确；正六边形边长为项中说法正确；正六边形边长为10 cm10 cm，则由几，则由几何关系知由何关系知由 求得求得 B B项中说法错项中说法错误；电场线垂直于等势线且由高电势指向低电势，误；电场线垂直于等势线且由高电势指向低电势，C C项中说法正项中说法正确；将一个电子从确；将一个电子从E E点移到点移到D D点，电场力做功点，电场力做功W=-eUW=-eUEDED=1.610=1.610-19-19 J J，根据电场力做功与电势能变化的关系知，电势能减少根据电场力做功与电势能变化的关系知，电势能减少1.6101.610-19-19 J J，D D项中说法正确项中说法正确.【总结提升总结提升】确定匀强电场的场强方向及某点电势的技巧确定匀强电场的场强方向及某点电势的技巧（1 1）确定电势及电场方向的原理）确定电势及电场方向的原理.匀强电场中在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的匀强电场中在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间电势差相等两点间电势差相等.（2 2）方法技巧）方法技巧.分析三个点的电势大小关系，找出电势最高点与最低点连线分析三个点的电势大小关系，找出电势最高点与最低点连线上与第三点电势相等的点上与第三点电势相等的点.连接等势点，画出等势线连接等势点，画出等势线.根据电场线与等势线垂直画出电场线根据电场线与等势线垂直画出电场线.根据根据U=EdU=Ed及及U UABAB=A A-B B求所求点的电势求所求点的电势.电场中的功能关系问题电场中的功能关系问题【例证例证3 3】（20122012南昌模拟）（南昌模拟）（1212分）如图所示，同一竖直线分）如图所示，同一竖直线上的上的A A、B B两点，固定有等量的异种点电荷，电荷量为两点，固定有等量的异种点电荷，电荷量为q q，正、负，正、负如图所示，如图所示，ABCABC为一等边三角形（边长为为一等边三角形（边长为L L），），CDCD为为ABAB边的中边的中垂线，且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点垂线，且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点C C相切，已知圆弧相切，已知圆弧的半径为的半径为R R，现把质量为，现把质量为m m、带电荷量为、带电荷量为+Q+Q的小球（可视为质的小球（可视为质点）由圆弧的最高点点）由圆弧的最高点M M静止释放，到最低点静止释放，到最低点C C时速度为时速度为v v0 0.已知静已知静电力常量为电力常量为k k，现取，现取D D为零电势点，求：为零电势点，求：（1 1）小球在）小球在C C点受到的电场力的大小和方向点受到的电场力的大小和方向.（2 2）在等量异种点电荷的电场中，）在等量异种点电荷的电场中，M M点的电势点的电势M M.【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：（1 1）等量异种点电荷的电场中电场线、等势面分布的特点）等量异种点电荷的电场中电场线、等势面分布的特点.（2 2）小球由点）小球由点M M到点到点C C的过程中的功能转化关系的过程中的功能转化关系.【规范解答规范解答】（1 1）小球到达最低点）小球到达最低点C C时，时，+q+q与与-q-q对其的电场力对其的电场力F F1 1、F F2 2是大小相等的，有是大小相等的，有F F1 1=F=F2 2=（2 2分）分）又因为又因为ABCABC为等边三角形，易知为等边三角形，易知F F1 1、F F2 2的夹角是的夹角是120120，所以，所以二者的合力为且方向竖直向下二者的合力为且方向竖直向下.（2 2分）分）（2 2）小球由最高点）小球由最高点M M运动到轨道的最低点运动到轨道的最低点C C的过程中，由动能定的过程中，由动能定理得（理得（3 3分）分）可得可得M M、C C两点的电势差为（两点的电势差为（2 2分）分）又等量异种点电荷中垂线上的电势相等，即又等量异种点电荷中垂线上的电势相等，即C C、D D两点电势相等，两点电势相等，故故M M点的电势为点的电势为（3 3分）分）答案：答案：（1 1）方向竖直向下（）方向竖直向下（2 2）【总结提升总结提升】电场中功能问题的分析方法电场中功能问题的分析方法（1 1）利用电场线、等势面分布的特点分析粒子做功情况）利用电场线、等势面分布的特点分析粒子做功情况.（2 2）应用）应用W WABAB=qU=qUABAB计算功时，计算功时，W WABAB、q q、U UABAB都要带正、负号计算都要带正、负号计算.（3 3）应用动能定理解决问题时要分析合外力的做功情况）应用动能定理解决问题时要分析合外力的做功情况.（4 4）应用能量守恒解决问题时应注意电势能和其他形式能间的）应用能量守恒解决问题时应注意电势能和其他形式能间的转化关系转化关系.考查内容考查内容 数形结合分析电势高低数形结合分析电势高低【例证例证】空间有一沿空间有一沿x x轴对称分布的电场，其电场强度轴对称分布的电场，其电场强度E E随随x x变化变化的图象如图所示的图象如图所示.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.OA.O点的电势最低点的电势最低B.xB.x2 2点的电势最高点的电势最高C.xC.x1 1和和-x-x1 1两点的电势相等两点的电势相等D.xD.x1 1和和x x3 3两点的电势相等两点的电势相等【规范解答规范解答】选选C.C.沿沿x x轴对称分布的电场，由题图可得其电场线轴对称分布的电场，由题图可得其电场线以以O O点为中心指向正、负方向（或从正、负无穷远指向点为中心指向正、负方向（或从正、负无穷远指向O O），沿），沿电场线电势降落（最快），所以电场线电势降落（最快），所以O O点电势最高（或最低），点电势最高（或最低），A A、B B错误；由于电场沿错误；由于电场沿x x轴对称分布，则轴对称分布，则O O点到点到x x1 1与与O O点到点到-x-x1 1的电势差的电势差相等，故相等，故x x1 1与与-x-x1 1两点电势相等，两点电势相等，C C正确；正确；x x1 1和和x x3 3两点电场强度大两点电场强度大小相等，电势不相等，小相等，电势不相等，D D错误错误.1.1.如图所示，一带电粒子以某速度进入水如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹成图中所示的运动轨迹.M.M和和N N是轨迹上的是轨迹上的两点，其中两点，其中M M点是轨迹的最右点点是轨迹的最右点.不计重力，不计重力，下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.粒子在粒子在M M点的速率最大点的速率最大B.B.粒子所受电场力沿电场方向粒子所受电场力沿电场方向C.C.粒子在电场中的加速度不变粒子在电场中的加速度不变D.D.粒子在电场中的电势能始终在增加粒子在电场中的电势能始终在增加【解析解析】选选C.C.根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧的特点，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场的特点，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，力方向与电场线方向相反，B B错；从错；从N N点到点到M M点电场力做负功，粒点电场力做负功，粒子做减速运动，电势能增加，当达到子做减速运动，电势能增加，当达到M M点后电场力做正功，粒子点后电场力做正功，粒子做加速运动，电势能减小，则粒子在做加速运动，电势能减小，则粒子在M M点的速度最小，点的速度最小，A A、D D错；错；在整个过程中粒子只受电场力，根据牛顿第二定律可知加速度在整个过程中粒子只受电场力，根据牛顿第二定律可知加速度不变，不变，C C正确正确.2.2.如图所示是某电场中的一组等势面，如图所示是某电场中的一组等势面，若若A A、B B、C C、D D相邻两点间距离均为相邻两点间距离均为2 cm2 cm，A A和和P P点间的距离为点间的距离为1.5 cm1.5 cm，则该电场的，则该电场的场强场强E E和和P P点的电势点的电势P P分别为（分别为（）【解析解析】选选B.B.因为相邻两等势面距离相等，电势差相等，所以因为相邻两等势面距离相等，电势差相等，所以这是一个匀强电场这是一个匀强电场.相邻两等势面的距离为相邻两等势面的距离为d=ABd=ABsin60=sin60=则场强则场强电势差电势差B B-P P=U=UBPBP=E=EBPBPsin60=sin60=因因B B=0=0，故，故P P=-2.5 V=-2.5 V，故，故B B正确正确.3.3.（20122012临沂模拟）如图所示，在竖直临沂模拟）如图所示，在竖直向下，场强为向下，场强为E E的匀强电场中，长为的匀强电场中，长为l的绝的绝缘轻杆可绕水平固定轴缘轻杆可绕水平固定轴O O在竖直面内无摩在竖直面内无摩擦转动，两个小球擦转动，两个小球A A、B B固定于杆的两端，固定于杆的两端，A A、B B的质量分别为的质量分别为m m1 1和和m m2 2（m m1 1mm2 2），），A A带负电，电量为带负电，电量为q q1 1，B B带正带正电，电量为电，电量为q q2 2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为程中电场力做功为W W，在竖直位置处两球的总动能为，在竖直位置处两球的总动能为E Ek k，则下列，则下列说法正确的是（说法正确的是（）【解析解析】选选A A、D.D.由题意可知，由题意可知，A A球受电场力球受电场力EqEq1 1，方向竖直向，方向竖直向上，上，B B球受电场力球受电场力EqEq2 2，方向竖直向下，故在两球转动过程中，方向竖直向下，故在两球转动过程中，电场力对两球做的功电场力对两球做的功 A A正确，正确，B B错错误；由动能定理得：误；由动能定理得：故故 D D正确，正确，C C错误错误.4.4.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcdabcd，顶点，顶点a a、c c处分别固定一个正点电荷，处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示电荷量相等，如图所示.若将一个带负电若将一个带负电的粒子置于的粒子置于b b点，由静止释放，粒子将沿着点，由静止释放，粒子将沿着对角线对角线bdbd往复运动往复运动.粒子从粒子从b b点运动到点运动到d d点点的过程中（的过程中（）A.A.先做匀加速运动，后做匀减速运动先做匀加速运动，后做匀减速运动B.B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.C.电势能与动能之和先增大，后减小电势能与动能之和先增大，后减小D.D.电势能先减小，后增大电势能先减小，后增大【解析解析】选选D.D.由电荷的对称性和场强的叠加原理可知，由电荷的对称性和场强的叠加原理可知，a a、c c两两电荷在电荷在bdbd连线上产生的电场强度在中点处为零，其他位置的场连线上产生的电场强度在中点处为零，其他位置的场强方向由中点向外，负电荷在强方向由中点向外，负电荷在bdbd连线上受到的库仑力方向一定连线上受到的库仑力方向一定指向指向bdbd连线的中点，且库仑力的大小是改变的，故粒子从连线的中点，且库仑力的大小是改变的，故粒子从b b点运点运动到动到d d点的过程中，电场力先做正功再做负功，电势能先减小，点的过程中，电场力先做正功再做负功，电势能先减小，后增大后增大.D.D正确；但粒子不是做匀变速运动，正确；但粒子不是做匀变速运动，A A错误；因只有电场错误；因只有电场力做功，故电势能与动能之和守恒，力做功，故电势能与动能之和守恒，C C错误；由电场分布可知，错误；由电场分布可知，在在bdbd连线的中点电势最高，故由连线的中点电势最高，故由b b到到d d的过程中，粒子先从低电的过程中，粒子先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，势到高电势，再从高电势到低电势，B B错误错误.5.5.如图所示，以如图所示，以O O点为圆心，以点为圆心，以r r为半径的为半径的圆与坐标轴交点分别为圆与坐标轴交点分别为a a、b b、c c、d d，空间，空间有一与有一与x x轴正方向相同的匀强电场，同时，轴正方向相同的匀强电场，同时，在在O O点固定一个电量为点固定一个电量为+Q+Q的点电荷的点电荷.如果把如果把一带电量为一带电量为-q-q的检验电荷放在的检验电荷放在c c点，恰好点，恰好平衡平衡.求：求：（1 1）匀强电场的场强大小）匀强电场的场强大小E E为多少？为多少？（2 2）a a、b b点的合场强大小各为多少？点的合场强大小各为多少？（3 3）如果把）如果把O O点的正点电荷点的正点电荷+Q+Q移走，把点电荷移走，把点电荷-q-q从从c c点沿点沿x x轴移轴移到到a a点，求电场力做的功及点，求电场力做的功及c c、a a两点间的电势差两点间的电势差.结束语结束语当当你尽了自己的最大努力你尽了自己的最大努力时时，失败失败也也是伟大是伟大的，所以不要放弃，坚持就是的，所以不要放弃，坚持就是正确的。正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The Stick To The EndEnd感谢聆听感谢聆听不足之处请大家批评指导不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Please Criticize And Guide The ShortcomingsShortcomings演讲人：演讲人：XXXXXX XXXXXX 时时 间：间：XXXX年年XXXX月月XXXX日日
展开阅读全文