电势能与电势差
[体系构建]
[核心速填]
一、基本概念
1．电势能：电荷在电场中具有的势能，叫作电势能。电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点的过程中电场力所做的功。
2．电势：电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值，叫作该点的电势，用符号φ表示，φ＝。
3．等势面：电场中电势相等的点构成的面，处于静电平衡状态的导体是等势体。
4．电势差：电场中两点电势之差，用符号UAB表示A、B两点的电势差。
二、基本关系
1．电场力做功与电势能变化的关系
2．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB＝－UBA。
3．电场力做功与电势差的关系：WAB＝qUAB。
4．电场强度与电势差的关系：UAB＝EdAB。
三、电容器
1．电路中具有储存电荷功能的装置叫作电容器。平行板电容器是最简单的电容器。
2．电容：电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值叫作电容器的电容，用符号C表示，C＝。
电场力做功与电势、电势差、电势能的综合
1.利用静电力做功与电势能的关系求解：WAB＝EpA－EpB。
2．利用W＝Fd求解，此公式只适用于匀强电场。
3．利用公式WAB＝qUAB求解，此公式适用于任意电场。
4．利用动能定理求解。
【例1】 (多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电
场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( )
A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
思路点拨：解此题注意以下两点：
①根据电场力做功和粒子的电性判断电场方向。
②根据动能的变化分析计算相邻等势面的电势差。
AB [电子在等势面b时的电势能为E＝qφ＝－2 eV，电子由a到d的过程中电场力做负功，电势能增加6 eV，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间的电势差相等，则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加2 eV，则电子在等势面c的电势能为零，等势面c的电势为零，A正确。由以上分析可知，电子在等势面d的电势能应为2 eV，C错误。电子在等势面b的动能为8 eV，电子在等势面d的动能为4 eV，由公式Ek＝mv2可知，该电子经过平面b时的速率为经过平面d时速率的倍，D错误。如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到达不了平面f就返回平面a，B正确。]
[一语通关]
(1)匀强电场中电场线与等势面垂直，沿电场线方向电势降低。
(2)电场力做正功电势能减小，动能增加，动能与电势能的和不变。
