電勢(shì)和電勢(shì)差(編輯修改稿)
2024-12-16 21:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B 有關(guān) 無(wú)關(guān) 4．電勢(shì)差是標(biāo)量，可以是正值，也可以是負(fù)值，如何理解 電勢(shì)差的正負(fù)？ 答案： 電勢(shì)差的正負(fù)不是物理中表示矢量方向的正負(fù)，而 僅僅是表示一種比較關(guān)系，例如 UAB＝ 6 V，表示 A 點(diǎn)的電勢(shì)比 B 點(diǎn)高 6 V； UAB＝－ 6 V，表示 A 點(diǎn)的電勢(shì)比 B 點(diǎn)低 6 V. 從 B 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做 9 10－ 4 【 例 3】 有一個(gè)帶電荷量 q＝－ 3 10－ 6 C 的點(diǎn)電荷，從某 電場(chǎng)中的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做 6 10－ 4 J 的功， J 的功，問(wèn)： (1)AB、 BC、 CA 間電勢(shì)差各為多少？ (2)如以 B 點(diǎn)電勢(shì)為零，則 A、 C 兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？電 荷在 A、 C 兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？ 解： (1) 方法一： 先求電勢(shì)差的絕對(duì)值，再判斷正、負(fù)． | UAB|＝WAB| q |＝6 10－ 43 10－ 6 V ＝ 200 V 因負(fù)電荷從 A 移到 B 克服電場(chǎng)力做功，必是從高電勢(shì)點(diǎn)移到低電勢(shì)點(diǎn)，即 φA φB， UAB＝ 200 V . | UBC|＝WBC| q |＝9 10－ 43 10－ 6 V ＝ 300 V 因負(fù)電荷從 B 移到 C ，電場(chǎng)力做正功，必是從低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn)，即 φB φC， UBC＝－ 3 00 V . UCA＝ UCB＋ UBA＝－ UBC＋ ( － UAB) ＝ 300 V － 2 00 V ＝ 100 V . 方法二： 直接取代數(shù)值求解． 電荷由 A 移向 B 電場(chǎng)力做負(fù)功，從 B 到 C 電場(chǎng)力做正功，有 WAB＝－ 6 10－ 4 J ， WBC＝ 9 10－ 4 J UAB＝WABq＝－ 6 10－ 4－ 3 10－ 6 V ＝ 200 V UBC＝WBCq＝9 10－ 4－ 3 10－ 6 V ＝－ 300 V UCA＝ UCB＋ UBA＝－ UBC＋ ( － UAB) ＝ 300 V － 2 00 V ＝ 100 V . (2) 若 φB＝ 0 ，由 UAB＝ φA－ φB得 φA＝ UAB＝ 200 V 由 UBC＝ φB－ φC，得 φC＝ φB－ UBC＝ 0 － ( － 300) V ＝ 300 V 電荷在 A 點(diǎn)的電勢(shì)能 Ep A＝ qφA＝－ 3 10－ 6 200 J ＝－ 6 10－ 4 J 電荷在 C 點(diǎn)的電勢(shì)能 Ep C＝ qφC＝－ 3 10－ 6 300 J ＝－ 9 10－ 4 J . 思維總結(jié)： (1)兩種求電勢(shì) 差的方法各有利弊：取絕對(duì)值的 方法，判斷正負(fù)較為煩瑣，但對(duì)公式的記憶卻較為容易，只要 在公式中代入各量的絕對(duì)值計(jì)算即可；而取代數(shù)值的方法，需 先根據(jù)各量的性質(zhì)、特點(diǎn)對(duì)它的正、負(fù)做出判斷，然后代入公 式直接計(jì)算即可． (2)對(duì)電勢(shì)差要注意角標(biāo)的排序，如： UAB＝－ UBA， UAB＋ UBC＋ UCD＝ UAD. (3)若求某點(diǎn)的電勢(shì)，必須明確規(guī)定電勢(shì)零點(diǎn)在哪里，然后 根據(jù)兩點(diǎn)間的電勢(shì)差計(jì)算． 【 觸類旁通 】 3．一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量 q＝ 2 10－ 9 C，在靜電場(chǎng)中 由 a 點(diǎn)移到 b 點(diǎn)，在這過(guò)程中， 除電場(chǎng)力做功外，其他外力對(duì) 質(zhì)點(diǎn)做功為 10－ 5 J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了 8 10－ 5 J，求 a、 b 兩點(diǎn)的電勢(shì)差 Uab. 解： 由動(dòng)能定理，合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量．即電場(chǎng)力所做的功和其他力所做的功之和為動(dòng)能的 增加量．由題意得，電場(chǎng)力做功為 Wab＝ 8 10－ 5 J － 10－ 5 J ＝ 2 10－ 5 J 則 a 、 b 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為 Uab
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