专题 6.3 电势能与电势差1.电势能、电势 2.电势差 3.匀强电场中电势差与电场强度的关系 一、电势能、电势1.电势能(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。(2)电势能① 定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。② 电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即 WAB=EpA-EpB=-ΔEp。2.电势(1)定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能 Ep与它的电荷量 q 的比值。(2)定义式:φ=。(3)矢标性:电势是标量,有正、负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。3.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点组成的面。(2)四个特点① 等势面一定与电场线垂直。② 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。③ 电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。④ 等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。二、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点 A 移到另一点 B 时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。2.定义式:UAB=。3.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA。4.影响因素:电势差 UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷 q 及电场力做的功 WAB无关,与零电势点的选取无关。三、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。即 U=Ed,也可以写作 E=。2.公式 U=Ed 的适用范围:匀强电场。高频考点一 电势差、电势、电势能的理解与应用 【例 1】 相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板,它们之间的电场除边缘外,可看作匀强电场,其电场线分布如图 5 所示。一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电场,则从 a运动到 d 的过程中( )图 5A.粒子的速度一直在增大B.粒子的电势能一直在减小C.粒子在 a 点的电势能比在 d 点低D.粒子的加速度先变大再不变后变小答案 D【 变 式 探 究 】 如 图 6 所 示 , 在 空 间 直 角 坐 标 系 O - xyz 中 , 有 一 四 面 体CAOB , C 、 A 、 O 、 B 为 四 面 体 的 四 个 顶 点 , 它 们 的 坐 标 分 别 为 :O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L),D(2L,0,0)是 x 轴上一点,在坐标原点 O 处固定着电荷量为+Q 的...