【文章內(nèi)容簡介】 B=W，取 ε B=0時(shí)， ε A=Δε 4 電勢沿電場線逐漸降低，取定零電勢點(diǎn)后，某點(diǎn)的電勢高于零者，為正值．某點(diǎn)的電勢低于零者，為負(fù)值 正點(diǎn)荷（十 q）：電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同負(fù)電荷（一 q）：電勢能的正負(fù)限電勢的正負(fù)相反 5 單位：伏特 單位：焦耳 6 聯(lián)系： ε =qφ ， w=Δε =qΔ U 規(guī)律方法 （ 2）電場強(qiáng)度與電勢的對(duì)比 電場強(qiáng)度 E 電勢 φ 1 描述電場的力的性質(zhì) 描述電場的能的性質(zhì) 2 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于放在該點(diǎn)的正點(diǎn)電荷所受的電場力 F跟正點(diǎn)電荷電荷量 q的比值 E=F/q， E在數(shù)值上等于單位正電荷所受的電場力 電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)跟選定的標(biāo)準(zhǔn)位置（零電勢點(diǎn)）間的電勢差， φ =ε /q，φ 在數(shù)值上等于單位正電荷所具有的電勢能 3 矢量 標(biāo)量 4 單位： N/C。V/m V（ 1V=1J/C） 5 聯(lián)系：①在勻強(qiáng)電場中 UAB=Ed (d為 A、 B間沿電場線方向的距離）．②電勢沿著電場強(qiáng)度的方向降落 規(guī)律方法 E=U/d的理解與應(yīng)用 (1)公式 E=U/d反映了電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系，由公式可知，電場強(qiáng)度的方向就是電勢降低最快的方向． (2)公式 E=U/d只適用于勻強(qiáng)電場，且 d表示沿電場線方向兩點(diǎn)間的距離，或兩點(diǎn)所在等勢面的范離． (3)對(duì)非勻強(qiáng)電場，此公式也可用來定性分析，但非勻強(qiáng)電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時(shí)，那么 E越大處， d越小，即等勢面越密． A B C D 【 例 7】 如圖所示， A、 B、 C、 D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知 A、 B、C三點(diǎn)的電勢分別為 φ A=15 V, φ B=3 V, φ C=－ 3 V，由此可得 D點(diǎn)電勢 φ D= 9v 。 例 6. 如圖所示 ， 三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢面 ， 這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列 。 A、B、 C分別是這三個(gè)等勢面上的點(diǎn) ， 且這三點(diǎn)在同一條電場線上 。 A、 C兩點(diǎn)的電勢依次為φA=10V和 φC=2V， 則 B點(diǎn)的電勢是 A． 一定等于 6V B． 一定低于 6V C． 一定高于 6V D． 無法確定 規(guī)律方法 【 例 9】 如圖所示，實(shí)線是一個(gè)電場中的電場線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場中的軌跡，若電荷是從 a處運(yùn)動(dòng)到 b處，以下判斷正確的是： [ ] A．電荷從 a到 b加速度減小 。 B． b處電勢能大 C． b處電勢高 。 D．電荷在 b處速度小 解析 : 由圖可知 b處的電場線比 a處的電場線 密 ,說明 b處的場強(qiáng)大于 a處的場強(qiáng) .根據(jù)牛頓第二定律 ,檢驗(yàn)電荷在 b處的加速度大于在 a處的加速度 ,A選項(xiàng)錯(cuò) . 由圖可知 ,電荷做曲線運(yùn)動(dòng) ,必受到不等于零的合外力 ,即Fe≠0, 且 Fe的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向 .因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電 ,所以電場線指向是從疏到密 .再利用 “ 電場線方向?yàn)殡妱萁档妥羁斓姆较?” 判斷 a,b處電勢高低關(guān)系是 UA＞UB,C選項(xiàng)不正確 。 根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場力的夾角大于 900,可知電場力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功 .功是能量變化的量度 ,可判斷由a→b 電勢能增加 ,B選項(xiàng)正確 . 又因電場力做功與路徑無關(guān) ,系統(tǒng)的能量守恒 ,電勢能增加則動(dòng)能減小 ,即速度減小 ,D選項(xiàng)正確 . 規(guī)律方法 電場力做功 ,可與牛頓第二定律 ,功和能等相綜合 ,解題的思路和步驟與力學(xué)中的完全相同 ,但要注意電場力做功的特點(diǎn) —— 與路徑無關(guān) 【 例 10】 如圖所示 ,有兩個(gè)完全相同的金屬球 A、 B,B固定在絕緣地板上 ,A在離 B高 H的正上方由靜止釋放 ,與 B發(fā)生正碰后回跳高度為 h,設(shè)碰撞中無動(dòng)能損失 ,空氣阻力不計(jì) A、若 A、 B帶等量同種電荷，則 h＞ H B、若 A、 B帶等量異種電荷，則 h＜ H C、若 A、 B帶等量異種電荷，則 h＞ H D、若 A、 B帶等量異種電荷，則 h＝ H 解析： 若 A、 B帶等量同種電荷 ,則碰撞后兩球帶電量不變 ,下落過程中重力做正功 ,電場力做負(fù)功 ,回跳時(shí)重力做負(fù)功 ,電場力做正功 .由能量守恒定律得 h＝ H。若 A、 B帶等量異種電荷 ,則碰撞過程中重力做正功 ,電場力做正功 ,回跳過程中需克服重力做功 .故 h＞ C 規(guī)律方法 A B Q 2Q 【 例 11】 已知如圖 ,光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球 A、 B,帶電量分別為 2Q與 使它們以相同的初動(dòng)能 E0(對(duì)應(yīng)的動(dòng)量大小為 p0)開始相向運(yùn)動(dòng)且剛好能發(fā)生接觸 .接觸后兩小球又各自反向運(yùn)動(dòng) .當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為 E1和 E2,動(dòng)量大小分別為 p1和 ：① E1=E2 E0， p1=p2 p0 ② E1=E2= E0， p1=p2= p0 ③ 接觸點(diǎn)一定在兩球初位置連線的中點(diǎn)右側(cè)某點(diǎn) ④兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn) .其中正確的是 A.②④ B.②③ C.①④ D.③④ 規(guī)律方法 【 例 11】 已知如圖 ,光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球 A、 B,帶電量分別為 2Q與 E0(對(duì)應(yīng)的動(dòng)量大小為 p0)開始相向運(yùn)動(dòng)且剛好能發(fā)生接觸 .接觸后兩小球又各自反向運(yùn)動(dòng) .當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為 E1和 E2,動(dòng)量大小分別為 p1和 法：① E1=E2 E0， p1=p2 p0 ② E1=E2= E0， p1=p2= p0 ③ 接觸點(diǎn)一定在兩球初位置連線的中點(diǎn)右側(cè)某點(diǎn) ④兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn) .其中正確的是 A.②④ B.②③ C.①④ D.③④ A B Q 2Q 解析： 由牛頓定律的觀點(diǎn)看 ,兩球的加 速度大小始終相同 ,相同時(shí)間內(nèi)的位移大小一定相同 ,必然在連線中點(diǎn)相遇 ,又同時(shí)返回出發(fā)點(diǎn) . 由動(dòng)量觀點(diǎn)看，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn)。且兩球末動(dòng)量大小和末動(dòng)能一定相等。 從能量觀點(diǎn)看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，由機(jī)械能定理，系統(tǒng)機(jī)械能必然增大，即末動(dòng)能增大。 選 C 知識(shí)簡析 一、電場中的導(dǎo)體 靜電感應(yīng)： 絕緣導(dǎo)體放在一個(gè)帶電體的附近，在絕緣導(dǎo)體上靠近帶電體的一端應(yīng)帶電體的異種電荷，在遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷． 靜電感應(yīng)可從兩個(gè)角度來理解：根據(jù)同種電荷相排斥，異種電荷相吸引來解釋；也可以從電勢的角度來解釋，導(dǎo)體中的電子總是沿電勢高的方向移動(dòng) 2．靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)．注意這里是沒有定向移動(dòng)而不是說導(dǎo)體內(nèi)部的電荷不動(dòng)，內(nèi)部的電子仍在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)， 3．靜電屏蔽 :處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 ,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零 ,導(dǎo)體內(nèi)部區(qū)域不受外部電場的影響 ,這種現(xiàn)象就是靜電屏蔽 . 知識(shí)簡析 (1)內(nèi)部場強(qiáng)處處為零 ,導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度是外加電場和感應(yīng)電荷產(chǎn)生電場疊加的結(jié)果 .(因?yàn)榧偃魞?nèi)部場強(qiáng)不為零 ,則內(nèi)部電荷會(huì)做定向運(yùn)動(dòng) ,那么就不是靜電平衡狀態(tài)了 ) 4．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體： (2)凈電荷分布在導(dǎo)體的外表面，內(nèi)部沒有凈電荷 .(因?yàn)閮綦姾芍g有斥力 ,所以彼此間距離盡量大 ,凈電荷都在導(dǎo)體表面 ) (3)是一個(gè)等勢體 ,