1、第4节电势能和电势1静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷的运动路径无关2静电力做功与电荷电势能变化的关系(1)静电力做多少正功，电荷的电势能就减少多少，克服静电力做多少功，电荷的电势能就增加多少静电力做功与电荷电势能改变的关系式：WABEpAEpB(2)电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点所做的功零势能点的选取：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零3电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势(2)公式：(3)单位：V.(4)电势只有大小，没有
2、方向，是标量(5)电场线指向电势降低的方向4等势面(1)电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面(2)等势面的疏密可以表示电场的强弱；等势面密的地方电场强，等势面疏的地方电场弱(3)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面(4)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面，匀强电场的等势面是相互平行的一簇平面基础巩固1下列说法正确的是(BD)A电场强度为零的地方，电势一定为零B电势为零的地方，电场强度不一定为零C电场强度相同的地方，电势一定相等D电势相等的地方，电场强度一定相等解析：电场强度和电势的大小没有必然的联系电场强度为零的地方，电势不一定为零，如对于等势体而言，内部的场强为
3、零，但内部的电势不为零电场强度相等的地方，电势也不一定相等，如匀强电场，场强处处相等，但电势并不处处相等2(多选)下列说法中正确的是(BD)A沿电场线的指向，场强一定越来越小B沿电场线的指向，电势一定越来越低C沿电场线方向移动电荷电势能逐渐减少D在只受电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动3(多选)a、b为电场中的两点，且a点电势高于点b，则可知(AB)A把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D无论是否有电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能解析：电势能是电场中的电荷和电场
4、共同具有的能，电势能的改变与电荷量及两点间的电势差有关，负电荷从高电势点移动到低电势点电场力做负功，电势能增加，正电荷与之相反4(多选)一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为(AD)AEAEB BEAEBCEpAEpB DEpAEpB解析：负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动，可知电场是匀强电场，故A对由于电场力对负电荷做正功，动能增加，则电势能减少，故D对5在两个等量负点电荷所形成的电场中，设这两个点电荷连线中点为a，该连线的中垂线上有一点
5、b，这两点的电势分别为a、b，q在a、b两点的电势能为Epa、Epb，则下列说法中正确的是(D)Aa点场强为零aEpbBa点场强不为零aEpbCa点场强不为零ab，EpaEpbDa点场强为零ab，EpaEpb解析：a点为电荷连线的中点，a点的场强是两个完全相同的电荷在该点处产生场强的矢量和，故Ea0；从两等量负电荷的等势面可知，a点处的电势最低，所以ab；电势越低的地方，其电势能越低，故EpaB，场强EAEBB电势AB，场强EAEBC将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpAB，由电场线疏密可知，EAEB，故A错
6、、B对由电场力做功与电势能变化的关系可知，q从A移到B，电场力做正功，电势能减少，C对；负电荷从A移到B，电场力做负功，电势能增加，EpAEpB，故D对9如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(C)AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能解析：因将正试探电荷移到无穷远处时需克服电场力做功，故场源带负电，结合负点电荷的电场线、等势面特点，分析可知EAEB，AB，故
7、A、B均错误；由功能关系知q1在A点的电势能与q2在B点的电势能相等，故D错误；由A、B，因为WAWB，AB0故，q1q2，故C正确10如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E3.0104 N/C.有一个质量m4.0103 kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角37.取g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80，不计空气阻力的作用求：(1)求小球所带的电荷量及电性；(2)如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；(3)从剪断细线开始经过时间t0.20 s，求这段时间内小球电势能的变化量解析：(1)小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，由共点力平衡条件，得FqEmgtan 解得q1.0106 C电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律，得ma解得a12.5 m/s2.(3)在t0.20 s的时间内，小球的位移为Lat20.25 m小球运动过程中，电场力做的功WqELsin mgLsin tan 4.5103 J所以小球电势能的变化量(减少量)Ep4.5103 J答案：(1)1.0106 C，正电荷(2)12.5 m/s2(3)4.5103 J