2 电势差 [教材链接] (1)电势 (2)φA-φB (3)电势的高低 (4)无关 [科学推理] (1)φA-φB (2)qφA qφB qUAB (3)UAB= 例1 BC [解析] 电势具有相对性,电场中各点的电势与零电势点的选取有关,电势差是标量,有正、负之分,但电势差与零电势点的选取无关,故A错误,B正确;由于UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,故UAB=-UBA,D错误;电势差为电场中两点电势之差,与移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关,故C正确. 例2 (1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4 J [解析] (1)点电荷由A点移到B点,克服静电力做功,即静电力做负功,WAB=-6×10-4 J,由B点移到C点,静电力做正功,WBC=9×10-4 J,则有 UAB= V=200 V UBC= V=-300 V UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V. (2)若φB=0,由UAB=φA-φB,得φA=UAB=200 V 由UBC=φB-φC,得φC=φB-UBC=0-(-300 V)=300 V 点电荷在A点的电势能EpA=qφA=-3×10-6×200 J=-6×10-4 J. 点电荷在C点的电势能EpC=qφC=-3×10-6×300 J=-9×10-4 J. [物理观念] (1)电势 (2)相等 不做 (3)垂直 [模型建构] 等 密集 低 0 低 高 相等 例3 C [解析] A、B两点电场强度大小相等、方向不同,A项错误;A、B两点电势相等,均高于C点电势,B项错误;A、B在同一等势面上,将电子从A点沿虚线移到B点,静电力不做功,C项正确;由于φA>φC,质子带正电,故质子由A点移到C点,其电势能减小,D项错误. 例4 AB [解析] 电场线从M指向N,而沿电场线方向电势降低,所以d点的电势高于f点的电势,选项A正确;d点和e点在同一条等势线上,所以d、e两点电势相等,选项B正确;在将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点过程中,静电力方向与运动方向的夹角为钝角,所以静电力一直做负功,选项C错误;若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点,由于过程始末位置的电势相等,所以静电力做功为零,电势能不变,选项D错误. 随堂巩固 1.CD [解析] UAB表示A点相对于B点的电势差,即UAB=φA-φB,A错误;电势是标量,正、负是相对于零电势点而言的,正号表示该点电势高于零电势,负号表示该点电势低于零电势,B错误;UBA表示B点相对于A点的电势差,UBA=φB-φA,故UAB=-UBA,C正确;零电势点理论上是可以任意选取的,但通常取无穷远处或大地为零电势点,D正确. 2.BCD [解析] 电场中A、B两点的电势差UAB与这两点在电场中的位置有关,与是否移动电荷和移动电荷的电荷量q及静电力做的功WAB都无关,选项A错误,C正确;移动电荷时,静电力做的功WAB与这两点的电势差UAB和所移动电荷的电荷量q都有关,但与电荷移动的路径无关,WAB与q成正比,选项B、D正确. 3.B [解析] UAD=φA-φD=-40 V-(-10) V=-30 V,所以WAD=qUAD=1.6×10-9×(-30) J=-4.8×10-8 J. 4.D [解析] P、Q两点处为等量异种电荷,选项A错误;a点和b点的电场强度大小相等,方向不同,选项B错误;c点的电势高于d点的电势,选项C错误;负电荷从a到c,静电力做正功,电势能减少,选项D正确.2 电势差 1.C [解析] 根据电势差UAB=分析可知:两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从其中一点移到另一点时静电力所做的功,故A错误;根据WAB=qUAB得知,在两点间移动电荷时,静电力做功的多少跟这两点间的电势差有关,故B错误;1 C的正电荷从电场中一点移到另一点,如果静电力做了1 J的功,由UAB=得这两点间的电势差就是1 V,故C正确;两点间的电势差是由电场本身决定的,与试探电荷无关,故D错误. 2.CD [解析] 电场中某一位置的电势是相对的,与零电势点的选取有关,而电场中两点间的电势差等于电势之差,由电场本身决定,具有绝对性,与零电势点的选取无关,A错误;电势差有正、负之分,其正、负表示电势的高低,是一个标量,B错误;根据UAB=可知,由于静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关 ... ...
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