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老当益壮,宁移白首之心;穷且益坚,不坠青云之志。——唐·王勃
第 10 章静电场中的能量
1.电势能和电势1
2. 电势差5
3. 电势差与电场强度的关系11
4. 电容器的电容14
5.带电粒子在电场中的运动21
1.电势能和电势
一、静电力做功的特点
1.特点:静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的
路径无关。
W qE L θ θ
2.在匀强电场中静电力做功: = · cos ,其中 为静电力与位移
AB AB
间的夹角。
二、电势能
1.概念:电荷在静电场中具有的势能。用 E 表示。
p
2.静电力做功与电势能变化的关系
W E E
静电力做的功等于电势能的减少量, = - 。
AB pA pB
电场力做正功,电势能减少;
电场力做负功,电势能增加。
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到零势
能位置时所做的功。
4.零势能点:电场中规定的电势能为零的位置,通常把离场源电荷无限远
处或大地处的电势能规定为零。
三、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。
E
φ p
2.定义式: = 。
q
3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1 V=1 J/C。
4.特点
(1)相对性:电场中各点电势的大小,与所选取的零电势的位置有关,一般
天行健,君子以自强不息。地势坤,君子以厚德载物。——《易经》
大丈夫处世,不能立功建业,几与草木同腐乎?——《罗贯中》
情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。
(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。
5.与电场线关系:沿电场线方向电势逐渐降低。
考点 1:静电力做功和电势能的变化
1.电场力做功正、负的判定
(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力
做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断曲线运动中变
化电场力的做功情况。夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做
负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。
(3)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。根据动能定理,
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。
2.电势能的性质
性质
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