物理电势能
❶ 高中物理电势及电势能各项公式
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),
r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),
UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直
❷ 高二物理电势能
因为是电子的轨迹,而Q对电子是引力,Q‘对电子是斥力
所以Q带正电,Q'带负电
a图中,Q对电子做正功,所以电子由起始点至P点动能增大
同理,b图中,Q'对电子做负功,电子由起始点至P点动能减小。
由于a图与b图电子起始位置动能相同,所以a图中,电子在P点的动能较大。
电势能与动能刚好相反,在只有库仑力作功的情况下,动能增大,电势能必然减小,反之亦然。
所以在P点,b图的电势能较大。
PS:你可以将库仑力换成重力,电势能换成重力势能。都是一个道理。当只有重力作功的情况下,重力做正功,重力势能减小,动能增加;重力做负功,重力势能增大,动能减小。库仑力和电势能的关系也是如此。
❸ 高中物理电势能
物体所受电场力为F=Eq,方向和电场方向相同,由于运动方向和电场方向相反,故电场力做负功,根据电场力做功情况可以判断电势能的变化;动能的变化可以利用动能定理通过合外力做功来求.
解:A、由于物体所受电场力和运动方向相反,故电场力做负功即克服电场力做功W=EqS,故A正确;B、电场力做负功,电势能增加,故B错误;
C、电势能增加量和克服电场力做功相等,所以电势能增加了EqS,故C正确;
D、物体做减速运动,合外力做负功,动能减小,由动能定理得:△Ek=F合S=maS=0.8EqS,故D正确.
故选ACD.
❹ 高中物理 电势能
告诉你这类问题的一个诀窍,这种曲线运动,你可以把它想象为一个“类圆周运动”,必有向心力。因而电场力当然是向左的,它要充当“向心力”啊。
❺ 高中物理(电势能公式)
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19c);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:f=kq1q2/r2(在真空中){f:点电荷间的作用力(n),k:静电力常量k=9.0×109n?m2/c2,q1、q2:两点电荷的电量(c),
r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:e=f/q(定义式、计算式){e:电场强度(n/c),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(c)}
4.真空点(源)电荷形成的电场e=kq/r2
{r:源电荷到该位置的距离(m),q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强e=uab/d
{uab:ab两点间的电压(v),d:ab两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:f=qe
{f:电场力(n),q:受到电场力的电荷的电量(c),e:电场强度(n/c)}
7.电势与电势差:uab=φa-φb,uab=wab/q=-δeab/q
8.电场力做功:wab=quab=eqd{wab:带电体由a到b时电场力所做的功(j),q:带电量(c),
uab:电场中a、b两点间的电势差(v)(电场力做功与路径无关),e:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:ea=qφa
{ea:带电体在a点的电势能(j),q:电量(c),φa:a点的电势(v)}
10.电势能的变化δeab=eb-ea
{带电体在电场中从a位置到b位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化δeab=-wab=-quab
(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容c=q/u(定义式,计算式)
{c:电容(f),q:电量(c),u:电压(两极板电势差)(v)}
13.平行板电容器的电容c=εs/4πkd(s:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册p111〕
14.带电粒子在电场中的加速(vo=0):w=δek或qu=mvt2/2,vt=(2qu/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平
垂直电场方向:匀速直线运动l=vot(在带等量异种电荷的平行极板中:e=u/d)
抛运动
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=f/m=qe/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直
❻ 物理中的电势能
答:对一半,错一半。
完全正确→ 【电势能是标量】
不确切 → 【电势能的正负代表大小】
势能的正负,主要意义是:
1、无论是什么势能,正势能表示排斥力,负势能表示吸引力。
2、我们人为地规定两个物体相隔无穷远时,它们的势能为零
3、势能不是一个物体单独所具有的,而是系统共同所具有的。
注意:平时我们讲mgh是势能,话虽然没有错,但是误导了很多很多人。
因为g的大小是有地球的大小、半径、万有引力常数决定的。
mgh是简而言之,可是就这么一言以蔽之的时候,多数学生的错觉
就形成了。
再谈“万有引力势能”,平常很多人讲“重力势能”,虽然不错,但也只是一种不很严格地说法,“万有引力势能”是“重力势能”的标准说法。
在理论上,两个物体相隔无穷远时,它们之间没有万有引力的相互作用;当它们相隔有限远时,它们之间就有万有引力的相互作用。此时如要将它们其中的一个物体推至无穷远时,我们要克服它们之间的万有引力作用,我们要做正功,做正功的结果,使得两个物体之间不存在相互作用。
相隔无穷远,没有相互作用时,我们将它们组成的这一系统所具有的万有引力势能定义为0。也就是万有引力势能为0表示的是相隔无穷远,无万有引力相互作用的状态。
这样一来,万有引力势能永远只有负值。负表示的是吸引力,吸引力为-1000N时两物体的距离比吸引力为-800N时两物体的距离近。要拆散引力势能为-100J的两体系统比拆散引力势能为-50J的两体系统要“难”,难就难在要给更多的能量。
所以,如果仅以“-100<-50”,就会得出一些错误的结论,会以为“势能小,容易分开”。
我们在爬高山的过程中,我们的引力势能在逐渐增加,对于一个虎视眈眈,想抢走地球人的外星人来说,我们爬得越高,他就越容易得逞。为什么?因为我们的势能在增加→我们与地球组成的系统的结合能在下降→他要抢走地球人所需的能量就减小。
同样的情况,在化学中也是如此。原子核内的质子吸引核外的电子,质子和电子形成的系统具有的能量是负。其实并没有负能量,负能量的概念只是相对而言。我们要摧毁一个原子需要能量,这个能量是正的。花费了这个正的能量,摧毁了该原子。假如这个能量是一万焦耳,那么我们就说这个原子原本具有负一万的结合能。
无论是化学中的电离能,还是物理中的结合能,都是一样的意思。在严格的科学语言中,这些概念是一样的。
我们回到“电势能”的概念(Electrostatic Potential):
质子吸引电子,才能形成原子。吸引力越强,电负性越强,越难电离。
质子为什么不跟质子排斥?那是因为有胶子的存在,结合力更强更强。
形成原子的力,是静电力(Electrostatic Force),其实就是库仑力(Coulomb Force)。
形成分子的力,虽然分为共价键、离子键、金属键、氢键、、、、、,本质都是静电力,都是库仑力。
很多化学教师,不愿面对现实,不愿承认所有的化学键(Chemical Bonding)都是库仑力,其实没有化学中的力存在。所有的化学键,都是静电力,只是在为了计算方便、理解方便、解说方便的情况下做了一些方法上的变通,而原理上毫无变化,不管是intermolecular force还是intramolecular force,本质上没有丝毫变化。变化的只是强弱,变化的只是我们在计算、理解、解说上的简化程度不同而已!
讲电势能是离不开化学的,电负性越强,也就越难电离。从结合角度来说,是电负性,从拆开角度来说,是电离能。电负性越强,电离就能越大,恰恰就是电势能越“小”,这里的“小”,就是楼主题目中“小的意思”。
简而言之,同种电荷组成的系统,电势能为正;异种电荷组成的系统,电势能为负。不同于万有引力势能,万有引力势能只有负势能,静电系统的电势能有正有负,表示静电力有斥有吸。
归根结蒂:
1、电势能的正负可以“人为”规定,也就是人类的规定,以人的意志为依归。
[在蚂蚁世界,自然可以允许不同的“蚁为”规定,道理是一样的]
2、电势能正负所对应的性质“不以人的意志而转移”,是“天的意志”。
3、正负主要用来表示力的性质,正表示斥力,负表示引力。
意义是绝对的、显然的、明显的--Explicit。
4、正负表示大小,
意义是相对的、隐含的,是有人为的假设为前提的--Implicit。
好了,就答到这里,再写下去,可以写一本天书。
❼ 物理电势能
因为电性相反的电荷受到的电场力方向相反:
正电荷受力方向和电场方向相同,
负电荷受到方向和电场方向相反。
❽ 物理,电势与电势能
这个是肯定有关的。画个图会更直观。
正电荷和负电荷判断方法都相同的,越向高处电视越高,空间中,距离正电荷越近电势越高,距离负电荷电势越低。这个结论来源于公式,场强乘距离等于电势,场强可视为正切值。电势能等于电势x电荷量!!!由于电荷量不同,正电荷和负电荷的电势能判断方法不同。
由于电势能不好计算,一般通过电势和电荷量判断,认为无穷远处电势能为零。
❾ 高中物理电势能问题
首先,A的选项错误。证明如下:两个等量异种电荷的电场线分布图中两电荷的连线的中垂面上,场强方向均为垂直于中垂面,电场力也垂直于中垂面。那么,也就是说如果该点电荷在此中垂面上移动,不论是从哪移动到哪,由于电场力始终垂直于该中垂面,所以电场力不做功。电场力不做功,电势能则无变化。所以,只要在中垂线上取两点,既能符合题目,又能很轻易地证明场强一定相同的错误说法,你故意取两点不相同的不就得证了。
其次,B的选项也错误。证明如下:该点电荷完全可以从A点先运动到别的点上,让电场力随便做什么正功负功的,然后再从那个别的点上运动到B点,这样一来,既能说明C的说法,电场力与其移动方向总垂直的说法,又能电场力所做的功会互相抵消,即,电场力等于没做功,所以自然没有电势能的变化了。故也得证。
❿ 关于物理电势能
题目中问的是电子的电势能,电子的q<0,所以Epa>Epb。