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【题目】
在匀强电场中,一个电子从A点移动到B点,已知电子的质量为m,电荷量为e,电子从A到B的过程中电场力做功为W,求:
1. 电子从A到B的过程中电势能的变化量;
2. A、B两点间的电势差;
3. 如果电场不是匀强电场,那么电子从A到B的过程中电势能的变化量是否还等于电场力做的功?
【答案】
1. 电子从A到B的过程中电势能的变化量为ΔE = - W。
2. 根据电势差的定义式U = ΔE/q,可得A、B两点间的电势差为U = W/e。
3. 如果电场不是匀强电场,电子从A到B的过程中电势能的变化量不一定等于电场力做的功。
【解析】
本题主要考查了电场力做功与电势能变化的关系,以及电势差的定义。
根据题意,电子从A到B的过程中电场力做正功,所以电子的电势能减小。根据能量守恒定律,电子从A到B的过程中电势能的变化量等于电场力做的功。
根据电势差的定义式U = ΔE/q,可知A、B两点间的电势差等于电子从A到B的过程中电势能的变化量与电荷量的比值。
如果电场不是匀强电场,那么电子在电场中移动时受到的电场力大小和方向可能不同,导致电子在移动过程中受到的合力可能发生变化。因此,电子从A到B的过程中电势能的变化量不一定等于电场力做的功。
【例题分析】
本题中,电子从A到B的过程中受到的电场力方向与AB连线垂直,因此电子在移动过程中受到的合力为零。根据能量守恒定律,电子从A到B的过程中电势能的变化量等于电场力做的功,即W = ΔE = - W。因此,本题中电子从A到B的过程中电势能的变化量为-W。
另外,根据题意可知AB两点间的距离为d,因此AB两点间的电势差为U = W/e。需要注意的是,本题中给出的数据是电子从A到B的过程中电场力做的功和电子的质量、电荷量,因此需要将数据代入公式进行计算。
综上所述,这道齐齐哈尔高二物理试题考查了学生对电场力做功与电势能变化的关系、电势差的定义等知识点的掌握情况。通过解答这道题目,学生可以加深对相关概念和公式的理解,提高解题能力。