发布时间 : 星期二 文章物理同步人教版高二选修3-1学案：第一章 - 第4节 - 电势能和电势 - word版含解析更新完毕开始阅读30c05738f32d2af90242a8956bec0975f465a424
(4)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断：若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功。
1．如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，
第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则( )
A．W1＞W2 C．W1＝W3
B．W3＜W2 D．W1＜W3
解析：选C 电场力做功只与开始和结束位置有关，与路径无关。因此选项C正确。 2．两带电小球，电荷量分别为＋q和－q，固定在一长度为l的端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的
A．0 C．2qEl
B．qEl D．πqEl
绝缘细杆的两图所示。若此杆功为( )
解析：选C 电场力对两小球均做正功，大小与路径无关，对每个小球做的功为qEl，共为2qEl，故C
正确。
3．如图，光滑绝缘水平面上相距3L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，与B点相距L的C点为连线上电势最低处。若可视为质点的滑块在BC中点D处，以初速度v0水平向右运动，且始终在A、B之间运动。已知滑块的质量为m、带电量为＋q，则( )
A．滑块从D向B的运动过程中，电场力先做正功后做负功 B．滑块沿B→A方向运动过程中，电势能先增加后减小 C．A、B之间，场强为零的地方应该有两处 D．两点电荷的电量之比为Q1∶Q2＝4∶1
Q1Q2
解析：选D 沿电场强度的方向电势降低，C点电势最低，则C点电场强度为零，由k＝k得L2?2L?2
Q1∶Q2＝4∶1，D正确；滑块从D向B的运动过程中，电场力一直做负功，从B向A的运动过程，则先做正功后做负功，电势能先减小后增加，A、B之间场强为零的地方只有C点一处，选项A、B、C错误。
3．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q＝4×108 C的正电荷从a移到b时电场W1＝1.2×107 J，求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)电荷从b移到c，电场力做的功W2。 解析：(1)从a到b正电荷受到的电场力F1＝qE 电场力做的功W1＝F1dab＝qEdab
1.2×107W1
所以E＝qd＝－－ V/m＝60 V/m。
4×108×5×102ab(2)把电荷从b移到c，电场力做的功
W2＝qE·dbc·cos 60°＝4×108×60×12×102×0.5 J＝1.44×107 J。 答案：(1)60 V/m (2)1.44×107 J
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力做的功为
对电势能的理解
1．电势能的特性
系统性 电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能 电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置 电势能是标量，有正负但没有方向。电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能 相对性 标量性
2．电势能增减的判断方法
做功 判断法 电场线 判断法 电势 判断法
无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；反之，做负功则增大 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。负电荷的情况正好相反 由公式Ep＝qφ知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小
[典例] 将带电量为6×106 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×105 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×105 J的功，则
(1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少？ (2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？ [思路点拨]
(1)电势能的改变量对应电场力做功。
(2)电荷在某点具有的电势能与零电势能的选取有关，同时注意电势能的正负。 [解析] (1)由题意可知，WAB＝－3×105 J WBC＝1.2×105 J
所以电荷从A点到C点的全过程中电场力做功 WAC＝WAB＋WBC＝－1.8×105 J
故此过程电荷的电势能增加了1.8×105 J。 (2)由WAB＝EpA－EpB可得：EpB＝3×105 J 由WAC＝EpA－EpC可得：EpC＝1.8×105 J。 [答案] (1)增加了1.8×105 J (2)3×105 J 1.8×105 J
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