图2
(1)电荷在A、B两点具有的电势能分别为多少?此过程静电力做功WAB为多少?
(2)由上述问题是否可以得出静电力做功与电势差的关系?
答案 (1)EpA=qφA EpB=qφB WAB=EpA-EpB=q(φA-φB)
(2)UAB=φA-φB=
[要点提炼]
1.静电力做功与电势差的关系:WAB=qUAB或UAB=.
2.公式WAB=qUAB或UAB=中各物理量符号的处理方法:
(1)带正、负号进行运算:把电荷q的电性和两点间的电势差U的正负代入;功为正,则说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,则说明静电力做负功,电荷的电势能增大.
(2)只将绝对值代入公式运算:即在计算时,q、U都取绝对值,算出的功也是绝对值,至于静电力做的是正功还是负功,可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断.
(3)用关系式WAB=qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应,不要造成混乱,因为UAB=-UBA,WAB=-WBA.
一、对电势和电势差的理解
例1 下列说法正确的是( )
A.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关
B.电势差是一个标量,但有正、负之分
C.由于电场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
D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以UAB=UBA
解析 电势具有相对性,与零电势点的选择有关.而电势差是标量,有正、负之分,但大小与零电势点的选择无关.故A错误,B正确;由于UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,故UAB=-UBA,故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,故C正确.
答案 BC
例2 在电场中A、B两点间的电势差UAB=75 V,B、C两点间的电势差UBC=-200 V,则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A.φA>φB>φC B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB D.φC>φB>φA
解析 UAB=75 V,φA-φB=75 V,φA=φB+75 V;UBC=-200 V,φB-φC=-200 V,φC