2012高考复习物理课件22 电势　电势差.ppt

这样当电势能为－8 eV时，点电荷必位于等势面1和2之间某处，设此时动能为Ek，则由能量守恒可知： Ek＋(－8 eV)＝26 eV＋(－14 eV)， 即Ek＝20 eV.可见选项C是正确的． 答案：C 题型三　电势差与场强的关系 [例3]　为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图4所示，若AB＝0.4 m，α＝37°.q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A点的电势φA＝100 V．(不计负电荷受到的重力) (1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势． (2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量． [解析]　(1)因为点电荷在电场中匀速运动． 所以F＝qE，E＝ ＝ N/C＝500 N/C，方向与F的方向相同． 图4 UAB＝E· ·cosα＝500×0.4×0.8 V＝160 V φB＝φA－UAB＝(100－160) V＝－60 V 电场线和等势线如图4所示： (2)电势能的增加量为 ΔEp＝qUAB＝3×10－7×160 J＝4.8×10－5J [答案]　(1)见解析图　(2)4.8×10－5J 题后反思：本题涉及较多的知识点，如电场线、等势面、电场力做功、电势差、场强与电势差的关系等等．解题时要把握其特点，如等势面是一簇平面、电场线与等势面垂直等；搞清楚关系，如电场线与等势面的关系、场强与电势差的关系、电场力的功与电势差的关系等．对这些知识及其内在联系的学习和理解，是解决复杂问题的基础． 图5 如图5中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm，把一个电荷量q＝10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 (　　) A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AC向右 C．1000 V/m，垂直AB斜向上 D．1000 V/m，垂直AB斜向下 解析：把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向应垂直于等势面，可见，选项A、B不正确． UBC＝ ＝ V＝－173 V. B点电势比C点低173 V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下．场强大小 E＝ ＝ ＝ V/m＝1000 V/m 因此选项D正确，C错误． 答案：D 图6 1．(2008·广东高考)图6中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定 (　　) A．M点的电势大于N点的电势 B．M点的电势小于N点的电势 C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 解析：顺着电场线，电势降低，所以φMφN，即A正确，B错误．N点电场线密，电场强，电场力大，M点电场线疏，电场弱，电场力小，所以C错误，D正确． 答案：AD 图7 2．(2008·海南高考)匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°，∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－ )V、(2＋ ) V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 (　　) 图8 解析：连接圆心O和c，并通过b、a两点分别作Oc的平行线，因为Oa＝Ob＝Oc＝R，所以三条平行线是等势差的．再过O点作三条平行线的垂线，交三角形abc的外接圆于d、e两点，则d点电势最高，e点电势最低．由ERcos30°＝φb－φc，ER＝φd－φc，ER＝－φc－φe且φb＝(2＋ )V，φc＝2 V得φd＝4 V，φe＝0 V，所以B正确，ACD均错误． 答案：B 3．(2008·江苏高考)如图9所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C 图9 三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有 (　　) A．φAφBφC　 B．ECEBEA C．UABUBC D．UAB＝UBC 解析：从A到B再到C是顺着电场线的方向，电势应逐渐降低，所以φAφBφC，即A正确．A、B、C三点中A处电场线最疏，C处电场线最密，所以EA＜EB＜EC，则B正确．尽管AB＝