20xx教科版高中物理選修3-1第一章第4節(jié)電勢能電勢與電勢差課時作業(yè)(編輯修改稿)
2025-01-03 18:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 6 C的負(fù)電荷從電場中的 A點移到 B點，克服電場力做功 210－ 6 J．從 C點移到 D點，電場力做功 710 － 6 J，若已知 B點比 C點電勢高 3 V，則 UDA＝ ________. 答案 2 V 解析 由負(fù)電荷從電場中 A點移到 B點克服電場力做功，從 C點移到 D點電場力做正功知： A點電勢高于 B點， C點電勢低于 D點．有： UAB＝ Wq＝ － 210－ 6－ 10－ 6 V＝ 2 V， UCD＝Wq＝710 － 6－ 10－ 6 V＝－ 7 V，即 UAB＝ φ A－ φ B＝ 2 V， UCD＝ φ C－ φ D＝－ 7 V， UBC＝ φ B－ φ C＝ 3 V，則 UDA＝ φ D－ φ A＝－ (UAB＋ UBC＋ UCD)＝ 2 V. 點評 (1)電勢差是表示電場能的性質(zhì)的物理量，只由電場本身的性質(zhì)決定，與 WAB和 q無關(guān)． (2)電勢差和靜電力做功密切相關(guān)，由公式 UAB＝ WABq看出，電勢差在數(shù)值上等于移動單位正電荷時靜電力所做的功． (3)利用公式 UAB＝ WABq 和 WAB＝ qUAB 時，各量的正負(fù) 號有兩種處理辦法： ① 帶正負(fù)號進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)計算結(jié)果的正負(fù)判斷電勢高低或功的正負(fù)． ② 只將絕對值代入公式運(yùn)算，例如計算 WAB，無論 q、 UAB 正負(fù)，只將它們的絕對值代入公式，若要知道 WAB 的正負(fù)，可根據(jù)靜電力方向和位移方向的夾角來判定． 知識點四 等勢面 7．如圖 5所示，實線表示一簇關(guān)于 x軸對稱的等勢面，在軸上有 A、 B兩點，則 ( ) 圖 5 A． A點場強(qiáng)小于 B點場強(qiáng) B． A點場強(qiáng)方向指向 x軸負(fù)方向 C． A點場強(qiáng)大于 B點場強(qiáng) D． A點電勢高于 B點電勢 答案 AD 解析 由電場線與等勢面的關(guān)系可知，電場線一定與等勢面垂直，且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面，作出相對應(yīng)的電場線分布，如右圖所示，則可知 A、 B 兩點處的場強(qiáng)方向應(yīng)與 x軸同向，由電場線的疏密可知， A點處的場強(qiáng) EA小于 B點處的場強(qiáng) EB，故正確選項為 A、 D. 【方法技巧練】 一、電場中電勢高低的判斷方法 8．在靜電場中，把一個電荷量 q＝ 10 － 5 C的負(fù)電荷由 M點移到 N點，靜電力做功10 － 4 J，由 N點移到 P點，靜電力做負(fù)功 1 0－ 3 J，則 M、 N、 P三點電勢高低關(guān)系是怎樣的？ 答案 φ Nφ Mφ P 解析 首先畫一條電場線，如右圖所示 .在中間位置附近畫一點作為 M 點 .因為由 M→ N靜電力做正功，而負(fù)電荷受靜電力與場強(qiáng)方向相反，即逆著電場線移動，則可確定 N點在 M點左側(cè) .由 N→ P 靜電力做負(fù)功，即沿著電場線方向移動， 又因 10 － 3 J10 － 4 J，所以肯定移過了 M 點，所以 P 點位于 M 點右側(cè)．這樣， M、 N、 P 三點電勢的高低關(guān)系是φ Nφ Mφ P. 方法總結(jié) 電場中兩點電勢高低的比較方法： (1)根據(jù)電場力做功判斷 ① 在兩點間移動正電荷，如果電場力做正功，則電勢是降低的，如果電場力做負(fù)功，則電勢升高． ② 在兩點間移動負(fù)電荷，如果電場力做正功，則電勢升高，如果電場力做負(fù)功，則電勢降低． (2)根據(jù)電場線確定 電場線的方向就是電勢降低最快的方向． (3)根據(jù)電荷電勢能的變化判斷 ① 如果在兩點間移動正電荷時：電勢能增加，則電勢升高；電勢能減少，則電勢降低． ② 如果在兩點間移動負(fù)電荷時：電勢能增加，則電勢降低；電勢能減少，則電勢升高． 二、電勢差與電場力做功 9. 如圖 6所示，把電荷量為－ 510 － 9 C的電荷，從電場中的 A點移 到 B點，其電勢能________(選填 “ 增大 ” 、 “ 減小 ” 或 “ 不變 ”) ；若 A 點的電勢 UA＝ 15 V， B 點的電勢 UB＝ 10 V，則此過程中電場力做的功為 ________ J. 圖 6 答案 增大 － 10 － 8 解析 負(fù)電荷順著電場線移動，電場力做負(fù)功，電勢能增加． WAB＝ qUAB＝ q(UA－ UB)＝－510 － 9(15 － 10) J＝－ 10 － 8 J. 方法總結(jié) 由 UAB＝ WABq 得： WAB＝ 兩點的電勢差，便可求電場力做的功．計算中需注意正負(fù)號的處理．若把 q 和 UAB的正負(fù)號代入，則得出的 W的正負(fù)即表示正、負(fù)功． 10．如圖 7所示， a、 b、 c、 d 為勻強(qiáng)電場中四個等勢面，相鄰等勢面間距離為 2 cm，已知 UAC＝ 60 V，求： 圖 7 (1)設(shè) B點電勢為零，求 A、 C、 D、 P點的電勢； (2)將 q＝－ 10 － 10 C的點電荷由 A移到 D電場力所做的功 W
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