(山東省專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第5節(jié) 電勢(shì)差講義(含解析)新人教版選修3-1.doc
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第5節(jié) 電勢(shì)差1.電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值,即UABAB。2電勢(shì)差有正、負(fù),正、負(fù)號(hào)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系,注意UABUBA。3靜電力做功與路徑無(wú)關(guān),只與電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差有關(guān),WABqUAB。一、電勢(shì)差1定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差,也叫電壓。2公式設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為A,B點(diǎn)的電勢(shì)為B,則A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為:UABAB。B、A兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為:UBABA。所以UABUBA。3電勢(shì)差的正負(fù)電勢(shì)差是標(biāo)量,但有正、負(fù)。電勢(shì)差的正、負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。所以電場(chǎng)中各點(diǎn)間的電勢(shì)差可依次用代數(shù)法相加。二、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系1公式推導(dǎo)電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移到B點(diǎn),由靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可得:WABEpAEpB,由電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可得EpAqA,EpBqB。所以WAB q(AB)qUAB,所以有UAB。2公式:UAB。3物理意義電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與電荷量q的比值。1自主思考判一判(1)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差,不僅與A、B兩點(diǎn)的位置有關(guān),還與零勢(shì)能面的選取有關(guān)。()(2)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差,均與是否放入試探電荷無(wú)關(guān)。()(3)若UAB0,說(shuō)明AB,但無(wú)法判斷A、B的正負(fù)。()(4)若電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB1 V,則將單位電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為1 J。()(5)將電荷量為q的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)與將q從B點(diǎn)移到A點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功相同。()2合作探究議一議(1)電勢(shì)差由什么決定?與電場(chǎng)中有無(wú)試探電荷有關(guān)嗎?與零電勢(shì)位置的選取有關(guān)嗎?提示:電勢(shì)差由電場(chǎng)及電場(chǎng)中兩點(diǎn)的位置決定,與有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān),與零電勢(shì)位置的選取也無(wú)關(guān)。(2)把電荷從電場(chǎng)中電勢(shì)較高的地方移動(dòng)到電勢(shì)較低的地方,電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功?提示:根據(jù)UABAB,電勢(shì)差為正。由WABqUAB,若q為負(fù)電荷,電場(chǎng)力做負(fù)功;若q為正電荷,則電場(chǎng)力做正功。電勢(shì)差與電勢(shì)1對(duì)電勢(shì)差的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)(1)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,由電場(chǎng)本身決定,與在這兩點(diǎn)間移動(dòng)的電荷的電量、靜電力做功的大小無(wú)關(guān)。在確定的電場(chǎng)中,即使不放入電荷,任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也有確定值。(2)對(duì)于電勢(shì)差必須明確指出是哪兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,而且先后順序不能亂。如A、B間的電勢(shì)差記為UAB,B、A間的電勢(shì)差記為UBA,而UABUBA。(3)電勢(shì)差為標(biāo)量,有正、負(fù)之分,電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。(4)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)位置的選取無(wú)關(guān)。2電勢(shì)差與電勢(shì)的對(duì)比電勢(shì)電勢(shì)差U區(qū)別定義電勢(shì)能與電量的比值電場(chǎng)力做功與電量的比值U決定因素由電場(chǎng)和在電場(chǎng)中的位置決定由電場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)兩點(diǎn)位置決定相對(duì)性有,與零電勢(shì)位置的選取有關(guān)無(wú),與零電勢(shì)位置的選取無(wú)關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UABAB,當(dāng)B0時(shí),UABA單位相同,均是伏特(V)標(biāo)矢性都是標(biāo)量,且均具有正負(fù)物理意義均是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量典例有一帶電荷量q3106 C的點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功6104 J,從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí),靜電力做功9104 J。求:(1)AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少?(2)如果B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少?思路點(diǎn)撥(1)可根據(jù)UAB分析電勢(shì)差。(2)可由確定電勢(shì)及電勢(shì)能。解析(1)根據(jù)U則UABV200 V,即AB200 VUBCV300 V,即BC300 VUCACA100 V。(2)若B0,則A200 V,C300 VEpAAq200(3106)J6104 J。EpCCq300(3106)J9104 J。答案(1)200 V300 V100 V(2)200 V300 V6104 J 9104 J(1)WABEpAEpBqAqBq(AB)qUAB。(2)公式UAB中功和電荷量應(yīng)包含正負(fù)號(hào),若代入絕對(duì)值計(jì)算,則只能求出電勢(shì)差的絕對(duì)值。(3)電子伏特(eV)是能量單位,與焦耳(J)的換算關(guān)系是:1 eV1.61019 J。1在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB75 V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UBC200 V,則A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)高低關(guān)系為()AABCBACBCCABDCBA解析:選C根據(jù)UAB75 V,可得,AB75 V,所以AB75 V;根據(jù)UBC200 V可得BC200 V,所以CB200 V,比較可知,CAB。2.如圖所示,a、b、c是氫原子的核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的三個(gè)可能軌道,取無(wú)窮遠(yuǎn)電子的電勢(shì)能為0,電子在a、b、c三個(gè)軌道時(shí)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)能分別為13.6 eV、3.4 eV、1.51 eV,由于某種因素(如加熱或光照)的影響,電子會(huì)沿橢圓軌道躍遷到離核更遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng),求:(1)a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)大??;(2)a、b間,b、c間電勢(shì)差的大小。解析:(1)電子的帶電荷量q1.61019 C,據(jù)電勢(shì)的定義得,a13.6 V。同理b3.4 V,c1.51 V。(2)Uabab(13.63.4) V10.2 VUbcbc(3.41.51) V1.89 V。答案:(1)13.6 V3.4 V1.51 V(2)10.2 V1.89 V電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系典例如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m、帶電荷量為q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑,已知qQ,ABh,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為,求:(1)小球由A到B的過(guò)程中靜電力做的功;(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。審題指導(dǎo)第一步抓關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息qQq可視為點(diǎn)電荷B、C在以Q為圓心的圓周上B、C兩點(diǎn)等電勢(shì),UACUAB第二步找突破口A到B過(guò)程中,用動(dòng)能定理求電場(chǎng)力的功WAB也就是WAC,據(jù)電勢(shì)差的定義式可求UAC。解析(1)因?yàn)闂U是光滑的,所以小球從A到B的過(guò)程中只有兩個(gè)力做功:靜電力做的功WAB和重力做的功mgh,由動(dòng)能定理得:WABmghmvB2代入已知條件vB得WABm3ghmghmgh。(2)因?yàn)锽、C在同一等勢(shì)面上,所以BC,即UACUAB。答案(1)mgh(2)靜電場(chǎng)中常用的五種功能關(guān)系類(lèi)型表達(dá)式電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量W電Ep重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量WGEp彈簧做的功等于彈性勢(shì)能的減少量W彈Ep合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化量W合Ek(動(dòng)能定理)除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的其他力做的總功等于物體機(jī)械能的變化量W其他E(功能原理)1一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中,能量變化情況為()A動(dòng)能減少B電勢(shì)能增加C動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少D重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加解析:選C由于軌跡向合力的方向彎曲,可知油滴受到的電場(chǎng)力大于重力,合力的方向向上,合力做正功,由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茉黾?,A錯(cuò)誤;電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,B錯(cuò)誤;因油滴由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中重力勢(shì)能增加,動(dòng)能增加,由能量守恒定律可知D錯(cuò)誤,C正確。2.如圖所示,三個(gè)等勢(shì)面上有A、B、C、D四點(diǎn),若將一正電荷由C經(jīng)A移到D點(diǎn),靜電力做正功W1;若由C經(jīng)B移到D點(diǎn),靜電力做正功W2。則W1與W2,C、D兩點(diǎn)電勢(shì)C、D的大小關(guān)系分別為()AW1W2,CDBW1W2,CDCW1W2,CDDW1W2,CD解析:D將一正電荷由C經(jīng)A移到D時(shí),W1qUCD0,因?yàn)閝0,所以UCD0,即CD。將一正電荷由C經(jīng)B移到D時(shí),W2qUCD,所以W1W2。故D正確。3如圖所示,在處于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,試探電荷q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做的功為W1,以O(shè)A為半徑畫(huà)弧交OB于C,再把試探電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做的功為W2;由C點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做的功為W3。則三次靜電力做功的大小關(guān)系為()AW1W2W30BW1W2W30CW1W3W20DW3W1W20解析:選C點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面是以該點(diǎn)電荷為球心的球面,由題意知,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為ACB,所以電勢(shì)差UABUCB0,UAC0。而W1qUAB,W2qUAC,W3qUCB,所以W1W3W20。故選項(xiàng)C正確。1多選關(guān)于電勢(shì)差UAB和電勢(shì)A、B的理解,正確的是()AUAB表示B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的電勢(shì)差,即UABBABUAB和UBA是不同的,它們有關(guān)系UABUBACA、B都可以有正、負(fù),所以電勢(shì)是矢量D電勢(shì)零點(diǎn)的規(guī)定是任意的,但人們通常規(guī)定大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)解析:選BDUAB表示A點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)的電勢(shì)差,UABAB,A錯(cuò);UBA表示B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的電勢(shì)差,UBABA,故UABUBA,B對(duì);電勢(shì)是標(biāo)量,正負(fù)號(hào)是相對(duì)于零電勢(shì)點(diǎn)而言的,正號(hào)表示高于零電勢(shì)點(diǎn),負(fù)號(hào)表示低于零電勢(shì)點(diǎn),C錯(cuò);零電勢(shì)點(diǎn)理論上是可以任意選取的,但通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為零電勢(shì)點(diǎn),D對(duì)。2關(guān)于電勢(shì)差的下列說(shuō)法中,正確的是()A電勢(shì)差與電勢(shì)一樣,是相對(duì)量,與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)B電勢(shì)差是一個(gè)標(biāo)量,沒(méi)有正值和負(fù)值之分C由于靜電力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān),所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān),只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)DA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的,不隨零電勢(shì)點(diǎn)的改變而改變,所以UABUBA解析:選C電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān),與移動(dòng)電荷的路徑也無(wú)關(guān),只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;電勢(shì)差是標(biāo)量,但有正、負(fù)值之分,且UABUBA,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。3多選空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),有一電荷量為q(q0)、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)以速率v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2v0?,F(xiàn)有另一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子以速率2v0仍從O點(diǎn)射入該電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3v0。若忽略重力的影響,則()A在O、A、B三點(diǎn)中,B點(diǎn)電勢(shì)最高B在O、A、B三點(diǎn)中,A點(diǎn)電勢(shì)最高CO、A間的電勢(shì)差比B、O間的電勢(shì)差大DO、A間的電勢(shì)差比B、A間的電勢(shì)差小解析:選AD由動(dòng)能定理可得:UOAqm(2v0)2mv02,UOB(q)m(3v0)2m(2v0)2,可解得:UOA,UOB,可見(jiàn)B、O間的電勢(shì)差比O、A間的電勢(shì)差大,在O、A、B三點(diǎn)中,B點(diǎn)電勢(shì)最高,A、D正確。4如圖所示,A、B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),將一點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功W,且知A、B間的距離為d,下列說(shuō)法中正確的是()A由公式WqU可得,A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為B由公式WEqd可得,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為EC由公式WEqd可得,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為EDA點(diǎn)的電勢(shì)為解析:選A由WqU知UAB,所以選項(xiàng)A正確;由于不知該電場(chǎng)是不是勻強(qiáng)電場(chǎng),靜電力可能不為恒力,所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;題中沒(méi)有指明零電勢(shì)點(diǎn),所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)面,相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。一個(gè)正電荷在等勢(shì)面L3處的動(dòng)能為20 J,運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L1處的動(dòng)能為0;現(xiàn)取L2為零電勢(shì)參考平面,則當(dāng)此電荷的電勢(shì)能為4 J時(shí),它的動(dòng)能為(不計(jì)重力及空氣阻力)()A16 JB10 JC6 JD4 J解析:選C正電荷在電場(chǎng)中只受靜電力的作用,在L3等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能為20 J,運(yùn)動(dòng)到L1等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能為0,則運(yùn)動(dòng)到L2等勢(shì)面時(shí)其動(dòng)能一定是10 J,此時(shí)電勢(shì)能為0,則此正電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能總和為10 J。當(dāng)它的電勢(shì)能為4 J時(shí),動(dòng)能為6 J,故選項(xiàng)C正確。6多選在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的連線上,有與連線中點(diǎn)O等距的兩點(diǎn)a、b,如圖所示,則下列判斷正確的是()Aa、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同Ba、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同Ca、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同D同一電荷放在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同解析:選ACD將電荷從O移到a或b電場(chǎng)力做功相等,則a、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同,所以a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,故A、C正確;根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)疊加,知a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,所以場(chǎng)強(qiáng)不同,故B錯(cuò)誤;a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,根據(jù)Epq,同一電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同,故D正確。7多選如圖所示,帶箭頭的實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,且ABBC,電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC,電勢(shì)分別為A、B、C,AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC,則下列關(guān)系中正確的有()AABCBECEBEACUABUBCDUABUBC解析:選ABCA、B、C三點(diǎn)處在一根電場(chǎng)線上,沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,故ABC,A對(duì);由電場(chǎng)線的疏密程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系,故ECEBEA,B對(duì);電場(chǎng)線密集的地方電勢(shì)降落較快,故UBCUAB,C對(duì),D錯(cuò)。8多選某靜電場(chǎng)等勢(shì)面如圖中虛線所示,則()AB點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比A點(diǎn)的大BA點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的高C將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力不做功D負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能小于零解析:選ABCB點(diǎn)的等勢(shì)面比A點(diǎn)的等勢(shì)面密,則B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比A點(diǎn)的大,故A正確;A點(diǎn)的電勢(shì)為0,C點(diǎn)的電勢(shì)為5 V, A點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的高,故B正確;A點(diǎn)的電勢(shì)與B點(diǎn)的電勢(shì)相等,將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,故C正確;C點(diǎn)的電勢(shì)小于零,負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能大于零,故D錯(cuò)誤。9A、B為等量異種電荷,圖中水平虛線為A、B連線的中垂線?,F(xiàn)將另兩個(gè)等量異種試探電荷a、b用如圖所示絕緣桿連接后從離A、B無(wú)窮遠(yuǎn)處平移到A、B的連線上,平移過(guò)程中兩試探電荷位置始終關(guān)于中垂線對(duì)稱。若規(guī)定離A、B無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則下列說(shuō)法正確的是()Aa、b運(yùn)動(dòng)路徑上各點(diǎn)電勢(shì)不斷降低Ba、b整體在AB連線處具有的電勢(shì)能為0Ca、b兩個(gè)試探電荷一起移動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能都增大Da、b兩個(gè)試探電荷一起移動(dòng)過(guò)程受到的電場(chǎng)力始終大小相等方向相同解析:選Ca和b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能都增加,a運(yùn)動(dòng)路徑上各點(diǎn)電勢(shì)不斷升高,b運(yùn)動(dòng)路徑上各點(diǎn)電勢(shì)不斷降低,故a、b兩試探電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能都增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;a、b兩個(gè)試探電荷在AB連線處受到的電場(chǎng)力大小相等、方向相反,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10如圖所示,在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,設(shè)ab所在的電場(chǎng)線豎直向下,a、b間的高度差為h,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A帶電粒子帶負(fù)電Ba、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UabCb點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Da點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)解析:選D帶電粒子由a到b的過(guò)程中,重力做正功,而動(dòng)能沒(méi)有增加,說(shuō)明靜電力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理有mghqUab0,解得a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為Uab。因?yàn)閍點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),Uab0,所以粒子帶負(fù)電,選項(xiàng)A、B的結(jié)論皆正確。帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中,在重力和靜電力共同作用下,先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng),因?yàn)橹亓楹懔?,所以靜電力為變力,且靜電力越來(lái)越大,由此可見(jiàn)b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。11如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有a、b、c三點(diǎn),ab5 cm,bc12 cm,其中ab沿電場(chǎng)方向,bc與電場(chǎng)方向成60角,一電荷量為q4108 C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功為W11.2107 J。求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;(2)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功W2;(3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac。解析:(1)根據(jù)題設(shè)條件有W1qEdab所以E N/C60 N/C。(2)b、c兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離為dbccos 60,則W2qEdbccos 604108600.12 J1.44107 J。(3)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)電場(chǎng)力做的功WW1W2又WqUac故UacV6.6 V。答案:(1)60 N/C(2)1.44107 J(3)6.6 V12.如圖所示,Q為固定的正點(diǎn)電荷,A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h,將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱恪H舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度大小為g,試求:(1)此電荷在B點(diǎn)處的加速度;(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和h表示)。解析:(1)這一小球必帶正電,設(shè)其電荷量為q,由牛頓第二定律,在A點(diǎn)時(shí),有mgmg,在B點(diǎn)時(shí),有mgmaB,解得aB3g,方向豎直向上。(2)從A到B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理mg(h0.25h)qUAB0,得UAB。答案:(1)3g方向豎直向上(2)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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