答案:影響靜電力做功的因素是A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)的差值.
1.若選擇不同的位置作為零電勢(shì)點(diǎn),電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的數(shù)值會(huì)改變,但電場(chǎng)中某兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值會(huì)變化嗎?
2.某個(gè)電荷在確定的電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),影響靜電力做功的因素是A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)能,還是A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)的差值?
1.等勢(shì)面:在電場(chǎng)中, 相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面
答案:電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.
2.為什么在同一個(gè)等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),靜電力不做功?
答案:因?yàn)樵谕粋€(gè)等勢(shì)面上,任何兩點(diǎn)的電勢(shì)都相等,即任何兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差是0,根據(jù)靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系式WAB=qUAB可知,在同一個(gè)等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),靜電力不做功.
3.等勢(shì)面與電場(chǎng)線有什么關(guān)系?
如圖所示,在一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,若選B點(diǎn)的電勢(shì)為0,則A點(diǎn)的電勢(shì)為φA=8 V,C點(diǎn)的電勢(shì)為φC=-4 V,某個(gè)電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn).
1.A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB是多少?B、A兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UBA是多少?UAB和UBA有什么關(guān)系?
答案: A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB=φA-φB=8 V,B、A兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UBA=φB-φA=-8 V,UAB和UBA的關(guān)系為UAB=-UBA.
2.若取C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則UAB是多少?φA、φB各是多少?
答案:UAB=8 V,φA=12 V,φB=4 V.
3.選取不同的位置作為零電勢(shì)點(diǎn),電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)變嗎?某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差會(huì)變嗎?
答案:某點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)變,兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差不變.
4.試推導(dǎo)靜電力做的功WAB與A、B兩點(diǎn)之間電勢(shì)差UAB的關(guān)系.
1.對(duì)電勢(shì)差的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí).(1)必須明確是哪兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,如A、B間的電勢(shì)差記為UAB,B、A間的電勢(shì)差記為UBA,而UAB=-UBA.(2)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).(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.例如,當(dāng)A點(diǎn)電勢(shì)比B 點(diǎn)電勢(shì)高時(shí),UAB為正值,UBA則為負(fù)值.
2.電勢(shì)與電勢(shì)差的對(duì)比.
【典例1】下列關(guān)于電勢(shì)差的說法正確的是(　　)A.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),靜電力所做的功B.1 C正電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn),如果靜電力做了1 J的功,這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1 VC.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)D.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電荷量成反比
地圖中常用等高線來(lái)表示地勢(shì)的高低.與此相似,在電場(chǎng)的圖示中,常用等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的高低.如圖是兩種電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線.每幅圖中,兩個(gè)相鄰的等勢(shì)面間的電勢(shì)差是相等的.
乙　帶等量異種電荷的平行板
1.為什么等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直?在同一等勢(shì)面上任何兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做功有什么特點(diǎn)?
答案:反證法:假如電場(chǎng)線與等勢(shì)面不垂直,電場(chǎng)強(qiáng)度就有一個(gè)沿著等勢(shì)面的分量,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力就要做功,電荷的電勢(shì)能就要發(fā)生變化,這與這個(gè)面是等勢(shì)面相矛盾.在同一等勢(shì)面上穩(wěn)動(dòng)電荷時(shí),靜電力不做功.
2.等勢(shì)面和電場(chǎng)線都可以用來(lái)描繪電場(chǎng),請(qǐng)分析等勢(shì)面如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向?
答案:(1)等差等勢(shì)面密的地方,電場(chǎng)較強(qiáng);等差等勢(shì)面疏的地方,電場(chǎng)較弱;等差等勢(shì)面均勻分布的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng);由等差等勢(shì)面的疏密可以定性確定電場(chǎng)的強(qiáng)弱.(2)由于沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來(lái)越低,所以電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.
1.等勢(shì)面的特點(diǎn).(1)等勢(shì)面是為描述電場(chǎng)而假想的面,實(shí)際上并不存在.(2)在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,靜電力不做功.(3)電場(chǎng)線總是和等勢(shì)面垂直,且從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面.(4)在電場(chǎng)線密集的地方,等差等勢(shì)面密集;在電場(chǎng)線稀疏的地方,等差等勢(shì)面稀疏.(5)在空間中兩等勢(shì)面不相交.
2.兩種常見電場(chǎng)的等勢(shì)面.(1)等量異種電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面:左右對(duì)稱,過兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)的中垂面是一個(gè)等勢(shì)面,如圖甲中虛線所示.
(2)等量同種電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面:左右對(duì)稱,以正電荷為例,如圖乙中虛線所示.
【典例3】(多選)如圖所示,在一負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,有A、B、C三點(diǎn),它們到點(diǎn)電荷的距離為rA

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