二、电势能
[导学探究] (1)物体从高处向低处运动,重力做什么功?物体的重力势能如何变化?重力做功和物体的重力势能变化有什么关系?
(2)正电荷顺着电场线移动,电场力做什么功?电荷的电势能如何变化?负电荷顺着电场线移动,电场力做什么功?电荷的电势能如何变化?电场力做功与电势能的变化有什么关系?
答案 (1)重力做正功 重力势能减少 WG=Ep1-Ep2
(2)电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加 W电=Ep1-Ep2
[知识梳理]
1.电势能:电荷在电场中具有的势能,用Ep表示.
2.静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量.表达式:WAB=EpA-EpB.
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功.
4.电势能具有相对性
电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加.(√)
(2)正电荷和负电荷沿着电场线运动,电势能均减少.(×)
(3)确定电荷在某点的电势能应先规定零势能点.(√)
(4)因电势能有正负之分,所以电势能是矢量.(×)
三、电势
[导学探究] 如图2所示的匀强电场,场强为E,取O点为零势能点,A点距O点为l,AO连线与电场线的夹角为θ.把电荷量分别为q和2q的试探电荷由A点移到O点,电场力做功分别是多少?电荷q、2q在A点的电势能各为多少?电势能与电荷量的比值各是多少?
图2
答案 WAO1=Eqlcos θ,WAO2=2Eqlcos θ,由EpA=WAO知,电荷量为q和2q的试探电荷在