|   一、知识要点   
 1.电场做功   (1)做功特点:与路径无关,与始末位置有关   (2)功能关系:电场力做功等于电势能的减少         (3).电场力做功的计算方法 (A)、用WAB=FLABcosθ求电场力的功,仅适用于 匀强    电场。 (B)、用WAB=qUAB求电场力的功,适用于  任何   电场。 (C)、用电场力做功与电势能变化的关系WAB=-ΔEp来计算。 二、电势差 1.定义 电荷q从电场中一点A移动到另一点B时,电场力做的功WAB与电荷量q 的 比值    叫AB两点的电势差,用UAB表示。   
             三、电势 等势面 
             
                
                    
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                        1.电势:          (描述电场能的性质,由电场本身决定,与q无关) |  (顺着电场线方向电势降低) 2、.等势面:电场中电势相等的点构成的面叫等势面。 (1)等势面一定与电场线垂直且从高电势指向低电势 (2)在同一等势面上移动电荷电场力 不做功  。 二、典例分析   (1).电势高低及电势能大小的比较方法 例1 如图所示,P、Q是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a、b、c三点在一条直线上,平行于P、Q的连线,b在P、Q连线的中垂线上,ab=bc ,下列说法中正确的是(A )  A.φa>φb>φc              B.φa>φc>φb  C.Fa>Fb>Fc             D. Fb>Fa>Fc    例2、如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是(  BC   )。
 A.电势φA>φB,场强EA>EB  B.电势φA>φB,场强EA C.将正电荷从A点移动到B点电场力做正功 D.将负电荷分别放在A、B两点时具有的 电势能EpA>EpB    归纳要点 1.比较电势高低的几种方法 (1)利用电场线比较:沿电场线方向,电势越来越低;电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
 (2)利用电势差比较:要比较A、B两点电势的高低,可先判断出UAB的正负,再由UAB=φA-φB比较φA、φB的大小。若UAB>0,则φA>φB;若UAB<0,则φA<φB。 2.电势能大小的比较方法   (1)根据电场力做功比较:不论是正电荷还是负电荷,电场力做正功,电势能就减少;电场力做负功,电势能就增加。   
 (2)根据电势能与电势的关系式Ep=qφ判断,式中的q是带正负号的,对于正电荷,电势高处,电势能就大;对于负电荷,电势高处,电势能反而小。
 (2)电场线等势面的应用 例3 如图所示,图中虚线表示某 一电场的等势面,cd为过O点的 等势面的线.现用外力将负 点电荷q从a点沿着直线aOb 匀速移到b点,当电荷通过 O点时,关于外力的方向, 下列说法正确的是(不计重力) (D) A.Od方向    B.Oc方向 C.Oa方向    D.以上说法都不对   解析:根据电场强度方向的定义,负电荷在电场 中某点所受静电力的方向,应与该点的电场强度 方向相反。         由等势面的性质知,该电场在O点的场强方 向应与过O点的切线cd垂直且指向电势降低的方 向,即垂直于cd向右,则负电荷在O点受静电力 方向应为垂直于cd向左,由于q匀速运动所以负 电荷q受外力方向应垂直于cd向右,故A、B、C 三种说法均不对,正确选项为D.    (3)用动能定理或总能量守恒的观点解题 (一)只有电场力做功(电势能与动能守恒) 例4如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,相邻两个等势面之间的电势差相等,有一个运动的正电荷在等势面L3上某点的动能为20 J,运动至等势面L1上的某一点时的动能变为零,若取L2为零等势面,则此电荷的电势能为4 J时,其动能为( C )   
 A.16 J        B.10 J         C.6 J       D.4 J 解析:正电荷逆电场线方向移动时,电场力做负功, 电势能增加,动能减少,但电荷系统的总能量保持不变, 则电荷在L1、L2和L3处的动能和势能为: 等势面    动能(J)    电势能(J) L1        0           〔10〕 L2       〔10〕        0 L3        20          〔-10〕 即该电荷总能量为10 J,因此,当电势能为4 J时,动能为6 J. (二)除电场力还有其他力做功 W电+W其他=EK2-EK1 例5、在静电场中,一个带电量q=2.0×10-9C的电荷从A点移动到B点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为4.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则A、B两点间的电势差大小为     ( D )  A.2×10-4V       B.1×104V   C.4×104V        D.2×104V (4) 创新应用练习 6 如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与 正电荷Q为圆心的某圆交于B、C 两点,质量为m、带电荷量为﹣q 的有孔小球从杆上A点无初速度 下滑,已知q      Q,AB=h,小球 滑到B点时的速度大小为          , 求:(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;            (2)AC两点的电势差. 解析:(1)因为杆是光滑的,所以小球从A到B过程中 只有两个力做功:电场力的功WE和重力的功mgh, 由动能定理得:WE+mgh=  代入已知条件          ,得电场力做功     (2)因为B、C在同一个等势面上,所以φB=φC,即 UAC=UAB由w=-qU得UAB=UAC=   因为Q为正电荷,由电场线的方向可以判断φA<φB=φC 所以A、C两点的电势差UAC=    7 如图所示,Q为固定的正点电荷, A、B两点在Q的正上方和Q相距分别 为h和0.25h,将另一点电荷从A点由 静止释放,运动到B点时速度正好又 变为0。若此电荷在A点处的加速度 大小为 3/4 g,试求: (1)此电荷在B点处的加速度。 (2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)。 解析:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q,由顿第二定律,在A点时mg =     
 在B点时                mg=m•aB   解得aB =3g,方向竖直向上,   (2)从A到B过程,由动能定理      mg(h-0.25h)+qUAB=0,      故UAB=  8 (2009·浙江理综)空间存在匀强电场,有一电 荷量q(q>0),质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量 为﹣q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该 电场,运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响,则( A、D ) A.在O、A、B三点中,B点电势最高 B.在O、A、B三点中,A点电势最高 C.OA间的电势差比BO间的电势差大 D.OA间的电势差比BA间的电势差小 解析:正电荷从O点到A点动能增加,电场力做正功电势降低,负电荷从O点到B点动能增加,电场力做正功电势能增加,故B点电势最高由                                  知,OA间的电势差小于BO间电势差,OA间电势差比BA间电势差小。                   |