描述電場的物理量 1 電場強度 E 矢量 與驗電荷無關 1 E F q 任何電場 N C 2 公式 E kQ r2 點電荷場 3 E U d 勻強電場 V m 4 與電場線的關系 電場線密的場強大 電場線某點的切線方向為該點場強 方向 2 電勢能 W J 標量 與驗電荷有關 電場中的位置有關 1 電場力作正功 電勢能減小 做了多少功 電勢能減少多少 克服電場力做功 電勢能增加 做了多少功 電勢能增加多少 2 PBPAPAB EEEW 3 Ep q 3 電勢 V 標量 電場本身的性質 與驗電荷無關 1 q EPA A 2 UAB A B 3 與電場線的關系 沿電場線方向電勢逐漸降低 且降得最快 4 電勢差 UAB V 標量電場本身的性質 與驗電荷無關 1 定義式 UAB WAB q 2 UAB A B 3 UAB UBA 5 求電場力做功的方法 1 1 W EqdW Eqd 只是用于勻強電場 只是用于勻強電場 d d 初末位置所在的等勢面的距離 初末位置所在的等勢面的距離 2 2 PBPAPAB EEEW 3 3 WabWab q q UabUab 4 4 動能定理 動能定理 電勢能 電勢 電勢差 電場強度關系測試題電勢能 電勢 電勢差 電場強度關系測試題 一 選擇題 1 從電勢差定義式可以看出 q W U A 電場中兩點間的電勢差與電場力做的功 W 成正比 與移送的電量 q 成反比 B 電場力在電場中兩點間移動的電荷越多 電場力做的功越大 C 將 1 庫的負電荷從一點移到另一點電場做了 1 焦的功 這兩點間的電勢差的大小是 1 伏 D 兩點間的電勢差 等于把正點電荷從一點移到另一點電場力做的功 2 如圖 1 所示 a b 為某電場線上的兩點 那么以下的結論正確的是 A 把正電荷從 a 移到 b 電場力做正功 電荷的電勢能減少 B 把正電荷從 a 移到 b 電場力做負功 電荷的電勢能增加 C 把負電荷從 a 移到 b 電場力做正功 電荷的電勢能增加 D 把負電荷從 a 移到 b 電場力做負功 電荷的電勢能增加 3 如圖 2 所示 電場中 a b c 三點 ab bc 則把點電荷 q 從 a 點經 b 移到 c 的過程中 電場力做功的大小關系有 A Wab Wbc B Wab Wbc C Wab Wbc D 無法比較 4 如圖 3 所示 在真空中有兩個等量正電荷 Q1和 Q2 分別置于 a b 兩點 dc 為 ab 連線的 中垂線 d 為無窮遠處 現將另一正電荷由 c 點沿 cd 移向 d 點的過程中 下述中正確的是 A q 的電勢能逐漸增大 B q 的電勢能逐漸減小 C q 受到的電場力一直在減小 D q 受到的電場力先增大后減小 5 關于電勢與電勢能的說法 正確的是 電荷在電勢越高的地方 電勢能也越大 電荷在電勢越高的地方 它的電量越大 所具有的電勢能也越大 在正點電荷電場中的任一點處 正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 在負點電荷電場中的任意點 正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能 6 在靜電場中 關于場強和電勢的說法正確的是 A 電場強度大的地方電勢一定高 B 電勢為零的地方場強也一定為零 C 場強為零的地方電勢也一定為零 D 場強大小相同的點電勢不一定相同 7 若帶正電的小球只受電場力的作用 則它在任意一段時間內 A 一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動 B 一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動 C 不一定沿電場線運動 但一定由高電勢向低電勢運動 D 不一定沿電場線運動 也不一定由高電勢向低電勢運動 8 一個電荷只在電場力作用下從電場中的 A 點移到 B 點時 電場力做了 5 10 6J 的功 那么 A 電荷在 B 處時將具有 5 10 6J 的電勢能 B 電荷在 B 處將具有 5 10 6J 的動能 C 電荷的電勢能減少了 5 10 6J D 電荷的動能增加了 5 10 6J 9 一個點電荷 從靜電場中的 a 點移到 b 點 其電勢能的變化為零 則 A a b 兩點場強一定相等 B 該點電荷一定沿等勢面移動 C 作用于該點的電場力與其移動方向總是垂直的 D a b 兩點的電勢一定相等 10 對公式的理解 下列說法正確的是 d U E ab 此公式適用于計算任何電場中 a b 兩點間的電勢差 a 點和 b 點距離越大 則這兩點的電勢差越大 公式中 是指 點和 點之間的距離 公式中的 是 兩個等勢面間的垂直距離 11 圖 9 中 A B C 三點都在勻強電場中 已知 AC BC ABC 60 BC 20cm 把一個電量 q 10 5C 的正電荷從 A 移到 B 電場力做功為零 從 B 移到 C 電場力做功為 1 73 10 3J 則該勻強電場的場強大小和方向是 A 865V m 垂直 AC 向左 B 865V m 垂直 AC 向右 C 1000V m 垂直 AB 斜向上 D 1000V m 垂直 AB 斜向下 12 圖 12 所示的勻強電場場強為 103N C ab dc 4cm bc ad 3cm 則 下述計算結果正確的是 A ab 之間的電勢差為 40V B ac 之間的電勢差為 50V C 將 q 5 10 3C 的點電荷沿矩形路徑 abcd 移動一周 電場力做功為零 D 將 q 5 10 3C 的點電荷沿 abc 或 adc 從 a 移動到 c 電場力做功都是 0 25J 二 填空題 13 如圖 5 所示 在場強為 E 的勻強電場中有相距為 L 的 A B 兩點 連線 AB 與電場線的夾角為 將一電量為 q 的正電荷從 A 點移到 B 點 若沿直線 AB 移動該電荷 電場力做的功 W1 若沿路經 ACB 移動該電荷 電場力做的功 W2 若沿曲線 ADB 移動該 電荷 電場力做的功 W3 由此可知 電荷在電場中移動時 電場力做功的特點是 14 將帶電量為 6 10 6 的負電荷從電場中 A 點移到 B 點 克服電場力做了 3 10 的 功 再將電荷從 B 點移到 C 點 電場力做了 1 2 10 5 的功 則 A C 間的電勢差 為 電荷從 A 點移到 B 點再從 B 點移到 C 點的過程中 電勢能變化了 15 如圖 5 所示 A B C D 是勻強電場中一正方形的四個頂點 已知 A B C 三點的電勢分別為由此可得 D VVV CBA 3 3 15 點的電勢 V D 16 如圖所示電路中 電源兩端電壓 U 10V A B 兩板間距離為 2cm C 點離 A 板 5mm D 點離 B 板 4mm 則 EC V m ED V m UC V UD V 三 計算題 17 如果把 q 1 0 10 8 的正電荷 從無窮遠移至電場中的 A 點 需要克服電場力做功 那么 1 q 在 A 點的電勢能和 A 點的電勢各是多少 2 q 未移入電場 4 102 1 W 前 A 點的電勢是多少 18 如圖 6 兩平行金屬板 A B 間為一勻強電場 A B 相距 6cm C D 為電場中的兩 點 且 CD 4cm CD 連線和場強方向成 60 角 已知電子從 D 點移到 C 點電場力做 3 2 10 17J 的功 求 1 勻強電場的場強 2 A B 兩點間的電勢差 3 若 A 板 接地 D 點電勢為多少 19 如圖所示 A B C 為一等邊三角形的三個頂點 某勻強電場的電場線平行于該三角 形平面 現將電荷量為 10 8C 的正點電荷從 A 點移到 B 點 電場力做功為 3 l0 6J 將另 一電倚量為 10 8C 的負點電荷從 A 點移到 C 點 克服電場力做功 3 10 6J 1 求電場線的方向及 UAB UAC UBC的值 2 若 AB 邊長為cm 求電場強度 32 20 如圖所示 在范圍很大的水平向右的勻強電場中 一個電荷量為 q 的油滴 從 A 點以 速度 v 豎直向上射人電場 已知油滴質量為 m 重力加速度為 g 當油滴到達運動軌跡的最 高點時 測得它的速度大小恰為 v 2 問 1 電場強度 E 為多大 2 A 點至最高點的電勢差為多少 預習 預習 1 電容器 1 定義 兩塊彼此 的導體就組成一個電容器 2 電容器充電 使電容器兩個極板帶上等量正 負電荷的過程叫做充電 充電后電 容器內部就存在 兩極板間就有了 3 電容器放電 如果充電后的電容器的兩極板用 接通 兩極板上的電荷將 電容器就不再帶電 此過程叫做放電 放電后的電容器內部無電場 兩極電壓 為 電容器的電量為 4 電容器的作用 容納電荷 5 常見電容器 從構造上看可分為 和 2 電容 1 定義 電容器所帶的 與電容器兩極板間的 的比值 叫做電容器 的電容 用 C 表示 2 定義式 注意 電容在數值上等于電容器兩極板間的電勢差增加 1V 所需充加的電荷量 3 物理意義 電容是描述電容器 本領的物理量 4 單位 國際單位制為 簡稱法 符號為 F 5 電容的決定因素 電容器的電容與電容器所帶電荷量 與電容器兩極板的電壓 它 由電容器本身的 決定 平行板電容器的決定式 物理量和模型描述 1 電場線 1 疏密表示電場強弱 箭頭表示方向 每一點的場強方向都是該點的切線方 向 2 正電荷出發 負電荷終止 3 沒有兩條相交的 4 不閉合 2 電場強度 E N C 矢量 1 電場本身的性質 與驗電荷無關 2 公式 E F q 任何電場 E kQ r2 點電荷場 E U d 勻強電場 V m 3 方向 正電荷受到電場力的方向 4 與電場線的關系 電場線密的場強大 電場線某點的切線方向為該點場強方向 電勢能 W J 標量 1 電荷具有的能量 與驗電荷有關 電場中的位置有關 2 遵循規律 W qUAB 電場力作正功 電勢能減小 做了多少功 電勢能減少多少 克服電場力做功 電勢能增加 做了多少功 電勢能增加多少 3 電勢能類似重力勢能 有正負 4 電勢差 UAB V 標量 1 電場本身的性質 與驗電荷無關 2 定義式 UAB WAB q 起點 終點 符號 3 UAB A B 4 UAB UBA 4 與零勢點的選取無關 5 電勢 V 標量 1 電場本身的性質 與驗電荷無關 2 與零勢點的選取有關 一般選取無窮遠為零電勢點 電勢能也為零 3 與電場線的關系 沿電場線方向電勢逐漸降低 且降得最快 正電荷產生的場電勢為正 負電荷產生的場為負 等勢面 電勢相同的點構成的面 其上任何兩點電勢差為零 所以不做功 電勢能不變 矢量 電場力 電場強度 標量 電勢能 電勢差 電勢 電場量 電場強度 電勢差 電勢 驗電荷量 電場力 電勢能 1 電場線作圖 1 電場線 2 畫出某點場強方向 正負電荷受電場力方向 3 圖中比較兩點場強和電勢 電勢和場強無關 場強為零 電勢不一定為零 因為零勢點可以選 取 2 根據電荷在電場中運動的曲線 1 判斷受力 電性 電場線方向 2 做功 電勢能 電勢 3 場強 速度 加速度 動能 3 根據做功求電勢差 電勢高低 1 UAB WAB q 2 UAB A B 3 UAB UBA 電荷的機械能守恒 1 電荷的機械能 動能 重力勢能和電勢能 2 電場力做功特點與重力類似 因此 如果只有電場力做功 電荷的機械能 守恒 只有電勢能與動能的相互轉化 3 如果同時有重力和電場力做功 沒有其他力做功 電荷的機械能也守恒 存在動能 重力勢能和電勢能三者的相互轉化 答案 1 BC 2 A