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电势能和电势

静电力做功的特点

如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为,将一电量为q的正电荷从A点移到B点.求:

(1)若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功;

(2)若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功;

(3)若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功;

(4)电荷在电场中移动时,电场力做功的特点.

与电荷的始末位置有关，与电荷经过的路径无关

电势能

定义

静电力做的功与电势能变化的关系

电势能的大小：电荷在电场中某点的电势能，等于把电荷从该点移动到零势能位置时静电力所做的功

对电势能及其变化的理解

WAB=EPA-EPB适用于任何电场

系统性:电势能是由电场和电荷共同决定的

电势能的数值与零电势能的位置的选择有关，通常规定无限远处或大地为零电势能点

电势能是标量，有正负、无方向。正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能

电势能的大小与零电势能点的选取有关，但电势能之差与零电势能点的选取无关

5．电势能大小的判断方法

（1）场源电荷判断法

①离场源正电荷越近，正试探电荷的电势能越大，负试探电荷的电势能越小

②离场源负电荷越近，正试探电荷的电势能越小，负试探电荷的电势能越大

（2）电场线法

①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．

②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小

（3）做功判断法

无论是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，则电荷电势能减小；反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷电势能増大．

（4）能量守恒判断法

只有电场力做功时，电荷只有动能与电势能相互转化，总能量不变，因此，可由动能的变化确定电势能的变化，即只有电场力做功时，动能减少多少，电势能就增加多少；反之，动能増加多少，电势能就减少多少

电势

定义

对电势的三点理解

（1）电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。通常情况下，选择无限远指处或大地为零电势位置

（2）电势φ是描述电场能量性质的一个物理量，电场中某点的电势的大小是由电场本身的条件和零电势点的选取决定的，与在该点是否放有检验电荷、检验电荷的电性、检验电荷的电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度E＝F/q

（3）电势是标量，它是只有大小、没有方向的物理量，正值表示该点电势高于零电势；负值表示该点电势低于零电势、显然，电势的符号只表示大小，不表示方向．当规定无限远处为零电势点后，正电荷产生的电场中各点的电势为正值，负电荷产生的电场中各点的电势为负值

3.电场中某点电势高低的判断方法

（1）电场线法

在同一条电场线上，电势顺着电场线的方向逐渐降低．

（2）根据公式判断

正电荷所在处的电势能越大，该点电势越高；负电荷所在处的电势能越大，该点电势越低

（3）根据场源电荷的电场性质来判断

取无穷远处电势为0，在正电荷产生的电场中，电势都是正值，越靠近正电荷，电势越高；在负电荷产生的电场中，电势都是负值，越靠近负电荷，电势越低

做功法判断

电场力对正电荷做正功，电荷从高电势向低电势移动；电场力对负电荷做正功，电荷从低电势向高电势移动

4.电场强度与电势的联系

沿着电场线的方向，电势降低。场强为零，电势不一定为零；电势为零，场强也不一定为零。

等势面

定义

等势面的性质

（1）等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直

（2）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永远不会相交

（3）如果两个等势面间的电势差是相等的，在匀强电场中，两个等差等势面间的距离相等；但在非匀强电场中，两个等差等势面间的距离并不恒定，场强大的地方，两等势面间的距离小，场强小的地方，两等势面间的距离大

（4）在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功．因为电场强度E与等势面垂直，即电场力总与运动方向垂直

若某一电荷q由A点经过任意路径移动到同一等势面上的B点，整个过程电场力做功为零，但分段来看，电场力可能先做正功，后做负功，也可能先做负功，后做正功

几种典型的电场的等势面

等量同种电荷连线及中垂线电势特点

等量异种电荷连线及中垂线电势特点

典型例题

静电力做功与电势能变化的关系

将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，求：

（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？

（2）如果规定A点的电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？

（3）如果规定B点的电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？

如图所示，在静电场中，一个负电荷q受到一个非静电力作用，由A点移到B点，则以下说法正确的是（???）

A.非静电力和电场力