教科版選修3-1：第一章靜電場學(xué)案5-資料下載頁
2024-12-08 22:43本頁面
【導(dǎo)讀】是伏特，符號是V.3．電場中電勢值相等的各點構(gòu)成的曲面，叫做等勢面.圖1、、分別表示勻強電場中的＋q0電荷沿不同路徑從A到B.計算、、三種情況下電場力做的功分別是多少？通過計算你發(fā)現(xiàn)了什么？答案中電場力做的功W＝Eq0d.電場力做功與電勢能變化有怎樣的數(shù)量關(guān)系？[延伸思考]當正電荷順著電場線運動時，電場力做什么功？電勢能是增加還是減少？電勢能與電荷量的比值分別為。化不同，但電勢能的變化與電荷量的比值EpA－EpBq＝ELcosθ相同，即EpAq－EpBq＝定值，與電。電勢差的計算公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA.例1在電場中把一個電荷量為6×10－6C的負電荷從A點移到B點，克服電場力做功3×10. 若EpB＝0，則由WAB＝EpA－EpB得EpA＝－3×10－5J.力做功W＝×10－4J，那么，為零，即φ∞＝0，Ep∞＝0.
【正文】 B點靜電力所做的功 C．將 1 C 電荷從 A點移到 B點，靜電力做 1 J 的功，這兩點間的電勢差為 1 V D．電荷由 A點移到 B點的過程中，除受靜電力外，若還受其他力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于靜電力所做的功 答案 C 解析 根據(jù)電勢差的定義，電場中兩點間的電勢差在數(shù)值上等于將單位正電荷從一點移到另一點靜電力所做的功，僅由電場及兩點位置決定，與移動電荷的電荷量及做功的多少無關(guān)，即 UAB＝ WABq 是比值定義式，所以 A、 B錯， C對．電勢能的變化唯 一決定于靜電力做的功，與其他力是否做功、做多少功無關(guān)， D錯． 9．在靜電場中，一個電子由 a點移到 b點時靜電力做功為 5 eV(1 eV＝ 10－ 19 J)，則以下說法中正確的是 ( ) A．電場強度的方向一定由 b沿直線指向 a B． a、 b兩點間電勢差 Uab＝ 5 V C．電子的電勢能減少 5 eV D．電子的電勢能減少 5 J 答案 C 解析 電場強度的方向與運動路徑無關(guān)， A錯； Uab＝ Wabq ＝ 5 eV－ e＝－ 5 V， B錯；靜電力做 5 eV的正功，電勢能減少 5 eV， C對， D錯． 4 所示，虛線 a、 b和 c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為 φa、 φb和 φc，且 φa＞ φb＞ ，其運動軌跡如實線 KLMN所示，由圖可知 ( ) 圖 4 A．粒子從 K到 L的過程中，電場力做負功 B．粒子從 L到 M的過程中，電場力做負功 C．粒子從 K到 L的過程中，電勢能增大 D．粒子從 L到 M的過程中，動能減小 答案 AC 5所示，固定在 Q點的正點電荷的電場中有 M、 N兩點，已知 MQ ＜ NQ .下列敘述正確的是 ( ) 圖 5 A．若把一正的點電荷從 M點沿直線移到 N點，則靜電力對該電荷做正功，電勢能減小 B．若把一正的點電荷從 M點沿直線移到 N點，則該電荷克服靜電力做功，電勢能增大 C．若把一負的點電荷從 M點沿直線移到 N點，則靜電力對該電荷做正功，電勢能減小 D．若把一負的點電荷從 M點沿直線移到 N點，再從 N點沿不同路徑移回到 M點，則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對該電荷所做的功，電勢能不變 答案 AD 解析 由正點電荷產(chǎn)生的電場的特點可知， M點的電勢高， N點的電勢低，所以正電荷從 M點到 N點，靜電力做正功，電勢能減小，故 A對， B錯；負電荷由 M點到 N點，克服靜電力做功，電勢能增加，故 C 錯；靜電力做功與路徑無關(guān)，負點電荷又回到 M點，則整個過程中靜電力不做功，電勢能不變，故 D對． 題組四 綜合題組 6 所示，在點電荷 Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷 q q2分別置于 A、 B兩點，虛線為等勢線．取無窮遠處為零電勢點，若將 q q2 移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是 ( ) 圖 6 A． A點電勢高于 B點電勢 B． A、 B兩點的電場強度相等 C． q1的電荷量小于 q2的電荷量 D． q1在 A點的電勢能小于 q2在 B點的電勢能 答案 C 解析 由于電場力做負功，所以 Q 應(yīng)帶負電荷，由負點電荷產(chǎn)生電場的電場線的分布規(guī)律可判斷出 φBφA，故 A項錯誤；由 E＝ kQr2， r不相等可知 EA≠ EB， B項錯誤；由 φA＝ WA→ ∞q φB＝ WB→ ∞q2，因為 WA→ ∞ ＝ WB→ ∞ 0， φAφB0，所以 1q1 1q2，即 q1q2，故 C項正確；由于外力克服電場力做功相等，且無窮遠處電勢能為零，所以 q1在 A點的電勢能等于 q2在 B點的電勢能，故 D項錯誤． 7 所示，虛線為電場中的一簇等勢面， A、 B兩等勢面間的電勢差為 10 V，且 A的電勢高于 B的電勢，相鄰兩等勢面間電勢差相等，一個電子僅在電場力作用下從電場中 M 點運動到 N點的軌跡如圖中實線所示，電子經(jīng)過 M點的動能為 8 eV，則電子經(jīng)過 N點時的動能為 ________，電子從 M點運動到 N點，電勢能變化了 ________． 圖 7 答案 eV eV 14．已知將電荷量為 10－ 7 C 的正點電荷從電場中的 M點移到 N 點時，電場力做功為 10－ 5 J，將此點電荷從 N點移到無限遠處時，電場力做功為 10－ 5 J，則 M點的電勢為多大？ N點的電勢為多大？ 答案 325 V 75 V 解析 UMN＝ WMNq ＝ 10－ 5 10－ 7 V＝ 250 V， φN＝ Wq＝ 10－ 5 10－ 7 V＝ 75 V， 由 UMN＝ φM－ φN＝ 250 V得 φM＝ 325 V.
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