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场,则EA>EB,UA>UB>0,若是由负电荷形成的场,则EA<EB,0>UA>UB。【小结】只有一条电场线,可以判定各点电势高低,但无法判定场强大小及电势是否大于零。例6将一电量为q2×106C的点电荷从电场外一点移至电场中某点,电场力做功4×105J,求A点的电势。【错解分析】错解:
错误混淆了电势与电势差两个概念间的区别。在电场力的功的计算式WqU中,U系指
用心
爱心
专心
f电场中两点间的电势差而不是某点电势。【正确解答】解法一:设场外一点P电势为Up所以Up0,从P→A,电场力的功WqUPA,所以Wq(UpUA),56即4×102×10(0UA)UA-20V解法二:设A与场外一点的电势差为U,由WqU,
因为电场力对正电荷做正功,必由高电势移向低电势,所以UA-20V【小结】公式WqU有两种用法:(1)当电荷由A→B时,写为WqUABqUA-UB,强调带符号用,此时W的正、负直接与电场力做正功、负功对应,如“解法一”;(2)W,q,U三者都取绝对值运算,如“解法二”,但所得W或U得正负号需另做判断。建议初学者采用这种方法。例7如图8-6所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是:A.电荷从a到b加速度减小B.b处电势能大C.b处电势高D.电荷在b处速度小【错解分析】错解:由图8-7可知,由a→b,速度变小,所以,加速度变小,选A。因为检验电荷带负电,所以电荷运动方向为电势升高方向,所以b处电势高于a点,选C。
选A的同学属于加速度与速度的关系不清;选C的同学属于功能关系不清。【正确解答】由图8-6可知b处的电场线比a处的电场线密,说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律,检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度,A选项错。由图8-6可知,电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即Fe≠0,且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a,b处电势高低关系是UA>UB,C选项不正确。根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由a→b电势能增加,B选项正确;又因电场力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,D选项正确。【小结】理解能力应包括对基本概念的透彻理解、对基本规律准确把握。本题就体现高考在这方面的意图。这道小题检查了r
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