高二物理电势能与电势差

高二物理电势能与电势差内容摘要：

释；也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动 2．静电平衡状态： 导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态． 3．静电屏蔽 :处于静电平衡状态的导体 ,内部的场强处处为零 ,导体内部区域不受外部电场的影响 ,这种现象就是静电屏蔽 . 知识简析 (1)内部场强处处为零 ,导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场叠加的结果 .(因为假若内部场强不为零 ,则内部电荷会做定向运动 ,那么就不是静电平衡状态了 ) 4．处于静电平衡状态的导体： (2)净电荷分布在导体的外表面，内部没有净电荷 .(因为净电荷之间有斥力 ,所以彼此间距离尽量大 ,净电荷都在导体表面 ) (3)是一个等势体 ,表面是一个等势面 .(因为假若导体中某两点电势不相等 ,这两点则有电势差 ,那么电荷就会定向运动 ) 【 例 1】 一个任意形状的金属导体，处于静电平衡状态时 A．导体内部没有净电荷． * B．导体内部任意两点间的电势差不一定为零 C．导体内部的场强不一定处处为零 D．在导体表面上，电场线可以与导体表面成任意角 知识简析 【 例 2】 如图所示，将不带电的导体 BC放在带正电的金属球 A附近，当导体 BC达到静电平衡后，则下列说法正确的有（ ） A．用导线连接 BC两端，导线中有瞬间电流通过 B．用手摸一下导体 B端可使导体带正电 C．导体 C端电势高于 B端电势 D． B和 C端感应电荷在导体内部产生的场强沿 BC方向逐渐减小 解析： 静电平衡后， BC内部场强为零，整个导作是个等势体，故 A、 C都错了， 根据导体附近的电场线分布 ,可判定导体 BC的电势比无穷远处 (大地 )的电势要高 ,故把导体 B端或 C端接地时 ,将有电子从大地流向导体 ,导体将带负电。 导体处于静电平衡时 ,导体内部的电场跟感应电场相平衡 ,因此可以根据外电场在导体内部的分布情况来确定感应电荷电场在导体内部的分布情况． D 规律方法 应用处于静电平衡状态的导体的特点解题 【 例 5】 如图所示， P为金属球壳内的一点，壳外一带负电的带电体 A移近金属球壳时，金属球壳内 P点处的场强 E和电势 U的变化是（ ） A． E不变， U降低； B． E不变， U升高 C． E增大， U升高； D、 E增大． U降低 解析： 金属球壳处于带负电的带电体 A形成的电场中，处于静电平衡状态，因此 E始终等于零不变，由于带电体 A带负电且靠近球壳，所以球壳的电势降低。 答案： A 【 例 6】 如图所示 ,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷 Q,一表面绝缘的带正电的小球 (可视为质点且不影响 Q的电场 ),从左端以初速度 V0滑上金属板 ,沿光滑的上表面向右运动到右端 .在该运动过程中（ ） ，后加速运动 . 规律方法 【 例 6】 如图所示 ,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷 Q,一表面绝缘的带正电的小球 (可视为质点且不影响 Q的电场 ),从左端以初速度 V0滑上金属板 ,沿光滑的上表面向右运动到右端 .在该运动过程中（ ） ，后加速运动 . 解析： 水平放置的金属板在 Q的电场中处于静电平衡，它是一个等势体，也就是说它表面的电场线处处与表面垂直，由于表面绝缘，故带电小球在其表面上滑动时，电量不变，但电场力不做功，故小球作匀速直线运动 所以 A、 C、 D选项正确 • 电容的定义式 : kdSC4UQC  电容充电后保持电容器的两极板与电源相连接，则两极板电压保持不变；充电后断电，则电容器电量保持不变。  构成电容器的两个导体的正对面积越大，距离越近，电容就越大，两导体间电介质的性质也会影响电容器电容。  常见电容器：可变电容器 固定电容器  单位：法（ F）， 1F＝ pFF126 101101   知识简析 • 把质量是 g的带负电的小球用绝缘线挂起来，现将带电为 Q= 108C的带电小球 B靠近 A，两球在同一水平面上，相距 30cm，此时 A球悬线与竖直方向成 450 而平衡，如图所示， g取 10m/s2求 (1)B球受到的库仑力大小； (2)A球电量；(3)B球在 A平衡处的场强。 解：对 A球受力分析， A处于平衡状态， F＝ F库 因为悬线与竖直方向成 450，所以 F=mgtan450＝ NN 33  NF 3102F1 ＝＝）（ 库C105QN1030rKF27A22A8932BA－－－－库＝）（＝＝）（CNCNQFEA/104/105102)3(373F B A mg。