静电场中的能量
[体系构建]
[核心速填]
1.电场力做功与路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关。
2.电势能的变化与电场力做功的关系:WAB=EpA-EpB。
3.电势的定义式φ=,沿电场线方向电势逐渐降低。
4.等势面与电场线一定垂直,等差等势面越密的地方电场强度越大。
5.电势差与电场强度的关系式:E=,其中d为沿电场方向两点间的距离。
6.电场力做功与电势差的关系式:WAB=UAB·q,公式既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。
7.电容器
(1)两个公式:①定义式:C=;②决定式:C=。
(2)两类动态变化
①与电源相连:电压不变。
②与电源断开:电荷量不变。
8.带电粒子在电场中的运动
(1)带电粒子的加速:qU=mv2-mv
(2)带电粒子的偏转
①运动时间:t=
②加速度:a==
③偏转位移:y=at2=
④偏转角:tan θ=。
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电势高低及电势能增减的判断
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1.电势高低常用的两种判断方法
(1)依据电场线的方向:沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)依据UAB=φA-φB:UAB>0,φA>φB;UAB<0,φA<φB。
2.电势能增、减的判断方法
(1)做功判断法:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。
(2)公式法:由Ep=qφ,将q、φ的大小、正负号一起代入公式,Ep的正值越大电势能越大;Ep的负值绝对值越小电势能越大。
(3)能量守恒法:在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增加,电势能减小;反之,电势能增加。