高二电势所涉及的内容主要包括电势、电势差、电势能等。具体而言:
1. 电势:电荷在电场中某一点的电势能与它所带的电荷量的比值叫做这一点的电势,可以用φ来表示。
2. 电势差:电荷在电场中两点之间移动时,电场力做的功与电荷量的比值叫做这两点之间的电势差,可以用U来表示。
3. 电势能:电荷在电场中某一点具有的电势能叫做该点的电势能,可以用E来表示。
此外,高二电学中还会学到电路的一些知识,包括欧姆定律、电功率、串联电路和并联电路的规律等。在学习电势时,需要理解并掌握这些概念,同时需要注意物理量的正负、零值问题以及相关公式的适用条件。
题目:在匀强电场中有一个矩形区域,其中一边长为10cm,另一边为电源,电源电动势E=6V,内阻r=1欧姆。在矩形区域内,有一个金属小球A,其质量为m=0.5g,带电量为q=2.5×10^-6C。现在A球从矩形的右边界上的某点由静止释放,沿矩形运动到另一边时速度刚好为零。求:
(1)金属小球A沿矩形运动过程中电场力所做的功;
(2)金属小球A沿矩形运动过程中电势能的变化量;
(3)金属小球A沿矩形运动过程中电势的变化量。
解答:
(1)金属小球A沿矩形运动过程中,电场力所做的功为:
W = qEd = 2.5 × 10^-6 × 6 × 0.1 = 1.5 × 10^-5J
(2)金属小球A沿矩形运动过程中,电势能的变化量为:
ΔEp = W = 1.5 × 10^-5J
(3)金属小球A沿矩形运动过程中,电势的变化量为:
ΔΦ = E/r = 6/1 = 6V/m
由于金属小球A在电场中运动时,电场力做功与路径无关,因此金属小球A沿矩形运动过程中电势的变化量与路径无关。因此,金属小球A沿矩形运动过程中电势的变化量为6V/m。
综上所述,金属小球A沿矩形运动过程中电场力所做的功为1.5 × 10^-5J,电势能的变化量为1.5 × 10^-5J,电势的变化量为6V/m。