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电势差
电势能内容
电势定义
电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。
电势特点
①电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势。
②电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
③电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
④电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
电势高低判断方法
①根据电场线判断:沿着电场线的方向,电势越来越低。
②根据电势能判断:
正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
电势差定义
电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差。
公式
UAB=WAB/q,且UAB=φA-φB。电势差有正负UAB=-UBA,一般常取绝对值,写成U。单位V,1V=1J/c。
相关试题
一个点电荷,从静电场中的a点移到b点的过程中,电场力做功为零,则 [ ] A.a、b两点的电场强度一定相等
B.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
C.a、b两点的电势差为零
D.点电荷一定沿直线从a点移到b点下列关于电荷在电场力作用下的运动的一些说法中正确的是 [ ] A.电荷在电场中一定受电场力作用
B.只在电场力作用下,电荷速度一定变大
C.只在电场力作用下,电荷从一处移向另一处,速度一定会发生变化
D.在匀强电场中,原来静止的电荷只受电场力作用,一定沿电场线运动如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则 [ ]
A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小在一个点电荷的电场中,一个带电的小金属块放在粗糙的水平面上,金属块在电场力作用下由静止开始运动直到停止,则 [ ] A.电场力对金属块做功的代数和等于金属块的动能的增加
B.金属块的电势能在不断地增大
C.金属块的加速度在不断减小
D.电场力对金属块做的功等于金属块克服摩擦力做的功空间存在匀强电场,有一电荷量q(q>0)、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响,则 [ ]
A.在O、A、B三点中,B点电势最高
B.在O、A、B三点中,A点电势最高
C.OA间的电势差比BO间的电势差大
D.OA间的电势差比BA间的电势差小如图所示,一个带正电的粒子先后分别沿1、2、3、4条不同路径到达同一带负电的导体上(导体与地绝缘),电场力对该带电粒子做功分别为W1、W2、W3和W4,则它们间的关系正确的是 [ ] A.W1>W2>W3>W4
B.W1>W2=W3>W4
C.W1<W2=W3<W4
D.W1=W2=W3=W4如图所示,在真空中的A、B两点分别放等量异号点电荷+q、-q,在电场中通过A、B两点的竖直平面内于对称位置取一个矩形路径abcd。现将一个电子沿abcd移动一周,则正确的是 [ ] A.由a→b,电势降低,电子电势能减少
B.由b→c,电场力对电子先做正功,后做负功,总功为零
C.由c→d,电子的电势能增大
D.由d→a,电子的电势能先减小后增大,电势能总变化量为零如图所示,在匀强电场中有A、B两点,将一电量为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W2;第三次沿曲线AB移动该电荷,电场力做功为W3,则( )
A.W1>W2>W3
B.W1<W3<W2
C.W1= W2 = W3
D.W1= W2<W3匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E,一电量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则 [ ]
A.W=8×10-6 J,E>8 V/m
B.W=6×10-6 J,E>6 V/m
C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m
D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m电荷量分别为+q、+q和-q的三个带电小球,固定在边长为a的绝缘三角形框架的三个顶点处,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示。若此三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°,则在此过程中电场力做功的大小为 [ ] A.0
B.qEa
C.2qEa
D.πqEa不定项选择 关于静电场,下列说法正确的是( )
A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功可能不为零
D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子在仅受电场力作用下沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,则可以判断 [ ] A.A、B两点场大小关系为EA>EB
B.Q一定在B点右侧
C.电子的电势能增加
D.电场力一定做正功有一个点电荷只受电场力的作用,分别从两电场中的a点由静止释放,在它沿直线运动到b点的过程中,动能Ek随位移s变化的关系图像如图所示中的①、②图线。则下列说法正确的是 [ ] A.正电荷在甲图电场中从a点由静止释放,沿直线运动到b点的过程中,对应的图线是①
B.负电荷在乙图电场中从a点由静止释放,沿直线运动到b点的过程中,对应的图线是②
C.负电荷在丙图电场中从a点由静止释放,沿直线运动到b点的过程中,对应的图线是②
D.正电荷在丁图电场中从a点由静止释放,沿直线运动到b点的过程中,对应的图线是①空间某区域内存在电场,电场线在某竖直平面内的分布如图所示。一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为,运动方向与水平方向之间的夹角为。若A、B两点之间的高度差为h,水平距离为S,则以下判断中正确的是 [ ] A.A、B两点的电场强度和电势大小关系为、
B.如果,则说明电场力一定做正功
C.A、B两点间的电势差为
D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为两个绝缘固定带等量正电的点电荷,其连线的垂直平分线上有A、B两对称点,如图所示。另一个带正电质量不计的点电荷q从A点以速度v沿中垂线方向运动至B点,在这过程中,q的动能变化情况是 [ ]
A.可能一直增大
B.可能一直减小
C.先减小,后增大
D.先增大,后减小一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度V0进入某电场中。由于电场力和重力的作用,液滴沿竖直方向下落一段距离h后,速度变为零。以下判断正确的是 [ ]
A.电场力对液滴做的功为
B.液滴克服电场力做的功为mg+
C.液滴的机械能减少mgh
D.液滴受到的电场力大于它的重力一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示。图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆,a、c是粒子运动轨迹与同一圆的交点,b是粒子运动轨迹与小圆的切点,d是粒子运动轨迹与最大圆的交点,带电粒子仅受电场力,则可以断定 [ ] A.粒子受到斥力作用
B.粒子在b点的加速度为最大
C.若粒子由a运动到b克服电场力做功为W1,由b运动到d电场力做功为W2,则W2=2W1
D.粒子在b点的速率一定小于在a点的速率在真空中AB两点分别放有等量同种正电荷,在电场中通过AB两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd,如图所示,则下列说法正确的是 [ ] A.a、b两点电场强度相同
B.a、b两点电势相等
C.将一电子由a移到b,电子的电势能减少
D.将一电子由b移到c,电场力先做正功,后做负功如图所示,M、N为一正点电荷产生的电场中的某一条电场线上的两点,则下列说法中正确的是 [ ] A.场强EM<EN
B.M点的电势低于N点的电势
C.从M点向N点移动一正点电荷,电场力做正功
D.同一负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能如图所示,在点电荷-Q的电场中,M,N是两个等势面。现将一点电荷+q,从a点分别经路径①和路径②(经过C点)移到b点,在这两个过程中 [ ] A.都是电场力做功,沿路径①做的功比沿路径②做的功少
B.都是电场力做功,沿路径①做的功等于沿路径②所做的功
C.都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功
D.都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功一个电量为q的正点电荷,在各点场强大小和方向都相同的电场中,沿电场力的方向运动的位移为d。若电场强度大小为E,在此过程中电场力对电荷做的功等于( )
A.Ed/q
B.qE/d
C.qd/E
D.qEd如图所示,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为,已知在的电场中b、c两点间的电势差为U,将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中,下列说法正确的是 [ ] A.电场力做功等于qU
B.克服电场力做功等于qU
C.电场力做功大于qU
D.电场力做功小于qU如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m,带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知,AB=h,小球滑到B点时速度大小为。求:
(1)小球从A→B过程中电场力做的功。
(2)A、C两点的电势差。如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则 [ ]
A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小如图所示,相距为d的两平行金属板的电容为C,带电量为Q。有一长为L的绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别为-q和+q的小球,不计两球的重力和两球间的库仑力。现先将杆从平行于极板的位置I缓慢移动到垂直于极板的位置Ⅱ,再从位置Ⅱ缓慢移动到无穷远处。则 [ ]
A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小
B.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零
C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变
D.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,克服电场力做功带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-4 J的功。 则 [ ] A.M在P点的电势能一定小于在Q点的电势能
B.P点的场强小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能如图,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θ,将一带电量为q的正电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=___________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=___________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=___________。由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做的功的特点是______________________。 如图所示,匀强电场强度,方向水平向右,一正的点电荷,沿半径R=20cm的圆周,从A点移动到B点。已知,求:
(1) 这一过程中电场力做的功是多少?
(2)A、B两点间的电势差是多少?一带电质点在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图像如图所示,分别是带电质点在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有 [ ] A.A处的场强一定小于B处的场强
B.A处的电势一定高于B处的电势
C.电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D.A至B过程中,电场力一定对电荷做正功如图所示,在电场中,一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点,在这两个过程中,均需克服电场力做功,且做功的值相同,有可能满足这种做功情况的电场是 [ ]
A.正y方向的匀强电场
B.正x方向的匀强电场
C.在第Ⅰ象限内有负点电荷
D.在第Ⅳ象限内有负点电荷图表示匀强电场中一组平行的等势面,其中U1=5伏,U2=0伏,U3=-5伏,将电量为3×10-9库的正电荷从B点移到A点,电场力所做的功是___________焦,在图中标出电荷在A点受力方向。 如图所示,匀强电场的方向与X轴平行,场强E=200伏/米,把电量是2.0×10-9库的正电荷,从电场中a点沿+x方向移到b点,再从b点沿+y方向移到c点。设 ab=bc=0.10米,则从a点到b点电场力做功是____________焦,从b点到C点电场力做功是__________焦。 带电量为 1.0×10-2库的粒子,在电场中先后飞经A、B两点,飞经A点时的动能为10焦耳,飞经B点时的动能为4 0焦耳。已知A点的电势为一700伏,求:
(1)电荷从A到B电场力做多少功?
(2)带电粒子在A点的电势能是多少?
(3)B点的电势是多少?如图,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN,a、b、c是以O为中心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,Rc-Rb=Rb-Ra,1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力的功的大小,|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小则 [ ] A.|W12|=2|W34|
B.|W12|>2|W34|
C.P、O两电荷可能同号,也可能异号
D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零如图所示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示。开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中Ⅰ所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90°,到达图中Ⅱ所示的位置;最后,使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有 A.W1=0,W2≠0
B.W1=0,W2=0
C.W1≠0,W2=0
D.W1≠0,W2≠0如图,在匀强电场中有A、B两点,AB连线与场强方向成60°角。AB=2cm,将一电量为-2×10-5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J。则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?关于静电场,下列结论普遍成立的是 [ ] A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零
D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向如图,在水平匀强电场中,一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球,当杆处于与电场线成60°角位置时,带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M。若让轻杆绕中点O由平行位置转至60°角位置,带电小球克服电场力做的功为 [ ] A.M
B.M
C.M
D.M如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直,O点为圆心。空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行。现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动到C点,动能减少了W;又从C点运动到B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是 [ ]
A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场
B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场
C.位于O点的正点电荷形成的电场
D.位于D点的正点电荷形成的电场如图所示,水平放置的平行金属板A、B连接一电压恒定的电源,两个电荷M和N同时分别从极板A的左边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场(运动轨迹在同一平面内),两个电荷恰好在板间某点相遇,若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法中正确的是 [ ] A.电荷M的比荷大于电荷N的比荷
B.两个电荷在电场中运动的加速度可能相等
C.从两个电荷进入电场到两个电荷相遇,电场力对电荷M做的功一定大于电场力对电荷N做的功
D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直,O点为圆心,空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行。现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动到C点,动能减少了W;又从C点运动到B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是 [ ]
A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场
B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场
C.位于O点的正点电荷形成的电场
D.位于D点的正点电荷形成的电场在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则 [ ]
A.b点的电场强度一定比a点大
B.电场线方向一定从b指向a
C.b点的电势一定比a点高
D.该电荷的动能一定减小图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点若。不计重力,则 [ ]
A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零如图示在xoy坐标系中以O为中心的椭圆上有M、C、P、N、D五个点,现在其一个焦点上放一正点电荷,则下列判断正确的是 [ ] A、M、N两点电场强度相同
B、C点电势比P点电势高
C、一负电荷在D点时的电势能大于在C点的电势能
D、将一正点电荷由M沿MCPN移到N点,电场力先做正功再做负功,但总功为零一个电量为10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2×10-6 J,从C点移到D要克服电场力做功7×10-6 J,若已知C点比B点电势高3V,且A、B、C、D四点在同一条电场线上,则下列图中正确的是 [ ] A. B. C. D. 空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则 [ ] A.A点和B点的电势相同
B.C点和D点的电场强度相同
C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功
D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增大后减小阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则 [ ] A.电极A1的电势高于电极A2的电势
B.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度
C.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能
D.电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功如图,在水平匀强电场中,一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球,当杆处于与电力线成60°角位置时,带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M。若让轻杆绕中点O由平行位置转至60°角位置,带电小球克服电场力做的功为 [ ] A.
B.
C.
D.点电荷A、B是带电量为Q的正电荷,C、D是带电量为Q的负电荷,它们处在一个矩形的四个顶点上。它们产生静电场的等势面如图中虚线所示,在电场中对称地有一个正方形路径abcd(与ABCD共面),如图中实线所示,O为正方形与矩形的中心,则 [ ] A.取无穷远处电势为零,则O点电势为零,场强为零
B.b、d两点场强相等,电势相等
C.将某一正试探电荷沿正方形路径a→d→c移动,电场力先做正功,后做负功
D.将某一正试探电荷沿正方形路径a→b→c移动,电场力先做正功,后做负功如图所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正六边形路径abcdef,六边形的O与A、B的中点重合,其中ad连线与AB连线垂直。现将一α粒子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是( )
A.c点和e点的电场强度和电势都相同
B.e点和f点的电场强度和电势都相等
C.粒子从b点经c点到d点过程中,电势能先增加再减小
D.粒子子从d点经ef到a点过程中,电场力不做功
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