高中物理——《電勢能和電勢詳解》

2021-02-25 高考物理

把一個靜止的試探電荷放入電場中,它在靜電力的作用下做加速運動,經過一段時間以後獲得一定的速度,試探電荷的動能增加了。

思考:是什麼能轉化為試探電荷的動能?

我們把帶正電荷的點電荷q從A移動到B。這個過程中它受到的靜電力F=qE ,靜電力與位移AB的夾角為θ,靜電力對q做功為

在把q沿折線AMB從A移往B的過程中,在線段AM上靜電力對q所做的功W1=qE|AM|。在線段MB上移動方向和靜電力垂直,位移為零,靜電力不做功。

所以

這個公式適同樣也適用於非勻強電場。

由於移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關,電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做電勢能。

靜電力做的功等於電勢能的減少量。

用Wab表示電荷從A點移動到B點的過程中靜電力多做的功,EpA和EpB分別表示電荷在A點和B點的電勢能,則Wab=EpA-EpB 。

靜電力所做的功只能決定電勢能的變化量,而不能決定電荷在電場中某點的電勢能的數值,只有先把電場中其他點的電勢能規定為0,才能確定電荷在電場中其他店的電勢能。也就是說,點電荷在某點的電勢能,等於把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功。

電荷在電場中某一點的電勢能和它的電荷量的比值,叫做電勢。Ep為電荷q的電勢能。

正電荷沿著電場線方向電勢逐漸降低。

在規定了電勢零點之後,電場中各點的電勢可以為正值,也可以為負值。

電勢只有大小,沒有方向。

在電場中用等勢面來表電勢的高低。

電場中電勢相同的點構成的面叫做等勢面。與電場線的功能相似,等勢面也是用來形象地描繪電場的。

沿著電場線的方向,電勢越來越低。所以,電場線跟等勢面垂直,並且有電勢高等勢面指向電勢低的等勢面。

1.關於電勢和電勢能的說法下列正確的是()

 A 電荷在電場中電勢高的地方電勢能大

 B 在電場中的某點,電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大。

 C 正電荷形成的電場中,正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大。

 D 負電荷形成的電場中,正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小。 

2.在靜電場中,下列說法正確的是()

A 正電荷由高電勢處運動到低電勢處,電勢能增加。

B 正電荷由高電勢處運動到低電勢處,電勢能減小。

C 負電荷由低電勢處運動到高電勢處,電勢能增加。

D 負電荷由高電勢處運動到低電勢處,電勢能減小。

你對電勢能和電勢還有什麼問題嗎?

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