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电子的电势能

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇电子的电势能范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

电子的电势能

电子的电势能范文第1篇

【关键词】电子商务;档案管理;智能化;发展趋势

一、电子商务档案管理智能化现状

(一)电子商务档案管理流程

借助于数字信息以及存储介质可以将电子商务档案完成,而在进行电子商务档案管理的时候,是没有办法直接做到手动进行关于电子商务档案的操作或者是管理的,这个时候,计算机系统就是最不可或缺的存在。正是计算机科学技术以及网络的不断发展以及智能化的深入,当电子商务档案其信息是存储在不一样的储存介质上时,对于其中的信息规范与格式要求也会有所不同。因为不同的网络服务商而导致的传输协议或者网络链接方式的差异,同样会让其储存形式、数字化程度以及计算机功能都不一样,这些情况的存在让电子商务档案信息变得复杂起来。电子商务档案信息和过去的纸质档案信息存在很不一样的地方,首先是其未被单一的数字,或者文字信息局限,并且可以让信息得到系统的、全方位的存储。无论是图像信息还是音频视频之类的音像信息,都是可以用合适的形式在文件当中进行完整记录的。在查找读取信息的时候,这要打开文件夹就可以完成,并且可以记录得更加详细与真实。

(二)电子商务档案管理的缺陷

电子档案并不会受到时间或者是地点的限制就能够做到查找信息或者是信息共享,并且和纸质档案对于保存的环境与条件要求高不一样,电子档案其在进行保存的时候主要是对防磁性以及温湿度要求高,但是其保存所需空间并不大。只不过,在对电子商务档案进行管理的时候,关于电子文件的归档管理存在复杂性,也就让其档案管理工作变得更有难度。这是因为很多负责电子文件档案处理的工作人员其在工作的时候,受到关于纸质档案管理思想的影响,对于电子文件归档管理意识不够高。或者是有的工作人员为了减轻自己的工作负担,并没有主动关注关于电子文件的归档工作。还有可能是工作人员其本身的技术不足,对于计算机的使用操作并不熟练,既无法对电子文件在归档管理当中遇到的问题做好正确处理,也没有办法做好点子文件的归档管理工作。

对于档案而言,其原始记录性是很重要的属性,并且体现在了档案的内容与形式上,正是因为档案具有原始记录性,它才拥有法律凭证的作用。电子商务档案属于电子文件,它的形式和内容之间是相对对立的,而其内容很容易被改动,固有形式会有所变化,也就会影响到其原始记录性。和纸质档案不同,电子档案不但容易被篡改,且篡改之后还可以不留下痕迹,因而在进行管理的时候,容易造成一些问题。电子文件本身还存在虚拟性,那么关于原件的界定就会很困难。即使信息技术发展迅速,但是数字签署技术并没有得到普及,要在电子文件上进行盖章或者签名也并不存在可行性,那么在对电子文件进行真伪鉴别的时候也就会变得艰难。正因如此,在讨论电子商务档案其原始记录性的时候,必须有全新的概念才行。

在电子文件越来越多的现在,对于文件原始顺序的来源原则得到了更多的关注。想要做好电子档案管理,尊重其来源是非常重要的一点,也能够更好的从行政管理与法律责任的角度去对电子文件归档管理问题进行处理。在实际使用当中,工作人员可以根据需要来进行电子文件的随时复制,又再对其信息内容进行重新的组合,这么一来,电子文件原有的顺序就很容易被打乱。这样的情况就意味着,当电子文件在运转期间,要把握好它的原始性并不容易,而在进行文件整理的时候,关于文件原始联系的说明不可或缺。要让来源原则变得更加丰富,也可以以所有生命周期当中的文件其组合变化以及电子文件管理实践作为基础与依据。只是这样的方式对于电子文件来源的明确判定要求比较高,不单单是将档案与文件维护好,在进行整理时要根据原始顺序来进行。

二、电子商务档案管理的发展趋势

(一)信息存储智能化

1.借助智能存储设备 电子商务档案在进行信息保存的时候需要借助于电脑、服务器和相关的移动存储设备等,而在对电子档案文件进行访问的时候也离不开这些设备的支持。电子商务其发展方向在于信息提取的及时性、便利性,以及不受到时间地点等的约束与限制,能够达到随时获取档案信息的标准。对于将来的智能化存储设备来说,这是基本的要求,对电子档案进行智能化管理的一个特征也在于电子档案存放之后的提取方式的转变。当智能化信息存储在进行输出的时候,应该是能够对不同的智能化设备都支持的,而且对于拥有权限的智能化设备还应该给与其关于电子档案信息的编辑、备份、安全管理等特别操作的权利,这也是为了让档案信息可以得到更好的保护。

2.存储设备智能化管理 未来信息储存的发展方向就在于信息存储智能化,这种电子档案管理模式让存储和管理结合在了一起,也让计算机系统、工作模式以及连接方式都发生了很大的改变,也将一些不必要的行为省略了,还可以让电子商务档案信息其安全以及实时访问得到保证。实际上,电子商务档案存储的智能化是由计算机系统当中的软件与硬件来进行决定的,而所谓智能化存储就需要让计算机其部分的运算以及控制功能可以下放到存储设备当中,让存储设备不只是能够进行数据存储,还可以拥有一定的运算与控制的功能。借助于智能存储技术,电子商务档案管理可以获得更多效益,不但可以让人工操作得带减少,也能够让过去对于档案管理所需空间得到节约,更能够缩短时间以及让运输、仓储相关费用得到节约。智能化存储管理技术能够实现对于存储系统当中存在的问题相关监控与调整工作,从而第一时间发现问题与潜在隐患,并且采取一定的措施进行处理,让数据存储的安全与持续得到保证,也让电子商务档案存储智能化水平得到提升。

(二)信息检索智能化

1.智能检索 对于诸多档案信息而言,电子商务档案信息只是其中之一,也是电子商务的兴起才出现的。通常情况下,对于档案信息的检索主要发展在于自然检索、手动检索、计算机辅助检索以及计算机智能检索,对于电子商务档案信息其检索来说,也是类似的。计算机的智能技术不断带动着电子商务档案学信息检索的智能化,而面对拥有各式各样信息存储方式的电子商务档案,因为其信息内容可能包含文字、数字、图片、图像、声音等,还可能有加密信息与不加密信息的区别以及本地存储与其他存储等情况,关于电子商务档案信息有关的智能检索就拥有了更为重大的意义。对于智能检索而言,其基础就在于文献以及检索词的相关度,并且对文献重要性进行综合考察作为指标,再对检索的结果进行排序,从而让检索效率得到提升。

2.相关性分析 在进行智能检索结果排序的时候,相关性与重要性都是需要考虑的,而相关系选择各个字段其加权混合索引能够分析得更加准确,而重要性则是与文献来源权威性有关系。通过这样的方式,让检索结果得到更加准确的排序,也让检索的效率得到提升。电子商务的发展快速也让其活动越来越具有全球化特征,而电子商务档案信息其全球性、信息管理系统的分布性、交易语言复杂性以及交易方式多样性等特点越来越显著。这样的事情势必导致过去的档案信息检索工具无法让用户需求得到满足,而智能检索工具开发的必然性与必须性也得到了凸显。

3.推理化分析 计算机科学技术的发展让电子商务档案信息的智能检索拥有技术支撑。计算机推理思想对于档案管理其智能化的应用,可以让档案管理其检索系统做到对于基于模式识别以及物景分析的图形图像检索系统,也更有利于档案信息搜索工具借助于别的基础理论实现更智能的模式开发。

(三)档案应用智能化

1.客户管理智能化管理 电子商务档案其应用智能化,首先在于客户关系管理的智能化。对于电子商务档案而言,客户档案是重要的组成部分,而电子商务档案也相当于是让商家客户之间有了新的交流方式,那么企业的管理者在对客户关系进行管理的时候也应该变化思维方式。智能化的客户关系管理可以让企业对客户的服务得到加强,也让客户的满意度以及忠诚度得到提升,更能够让企业的效率与效益得到提升,这同样需要加强关于客户关系管理系统以及智能化的客户数据库开发以及应用。

2.商情智能化预测 智能化的商情预测,是电子商务档案应用智能化的另一个重点。客户数据庞大,而企业的营销信息、销售信息以及服务信息也非常多,只有高度商业智能的数据分析以及数据处理系统才能够很好的实现对于它们的分析与管理。智能化的商情预测系统,借助于数据挖掘思想以及数据仓库的管理技巧,一对一的营销策略、以及个性化的售后服务智能化的数据分析与处理,可以使得客户的需求得到满足,也能够让企业的盈利能力与盈利空间得到拓展与提升。

3.商业数据智能分析 商业价值的实践以及商业需求的满足,只是智能化数据分析以及数据处理系统的部分效用,关于对于市场以及客户的不断学习的过程,让企业的商业流程重新进行塑造,更是让企业管理者拥有更加智能化决策分析工具的重要方式。智能化的营销策划,需要利用到智能化营销策划其管理系统,而企业借助于此可以对产品以及市场信息做到全面分析,对高效的营销计划进行制定,而销售与服务指标应该切实可行,从而让企业管理得到优化。

结语

电子商务的快速发展推动了电子商务档案的发展,而关于电子商务档案管理其智能化趋势也变得越来越明显。相比于纸质档案管理,电子商务管理更加复杂,不但包含文字图像信息还包括声音视频等数据资料。对于电子商务档案的智能化管理,需要来自于企业的多方面配合,而这也是科技发展的必然趋势。

电子的电势能范文第2篇

从电场力的性质上来看,虽然电场力看不见摸不着,但是力这个概念学生理解起来不是很困难,所以很容易得出用电场强度(E)来描述电场力的性质,且其只由电场本身决定,与放入电场中的试探电荷(q)无关.

从电场能的性质上来看,能量这个概念通常与做功是相关联的.我们通过功能关系先推导出电场力做功W与电势能Ep之间的关系:WAB=EpA-EpB,即电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大.学生在学习的时候可以类比重力做功与重力势能之间的关系.得出电势能的概念以后,继而类比电场强度的定义方法,比值定义出电势φ的定义,并特别要指出电势能Ep与试探电荷q有关,而电势φ与试探电荷无关,只由电场本身的性质决定.

电势高低的判别方式有很多,都是依据后面所学习的一些与电势相关联的一些知识确定的,这里我简单介绍两种最基本最常用的方法.

1做功判断

在分析功能关系的时候我们得出了电场力做功与电势能变化之间的关系:WAB=EpA-EpB,根据这个关系,我们了解到电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.因此我们可以根据电场力做功的正负来确定电势能的增减,再根据电势能与电势之间的关系Ep=qφ判断出电势的增减.

例1如图1所示是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从a点由静止释放,它将沿直线向b点运动,则可判断

A.该电场一定是匀强电场

B.场强Ea一定小于Eb

C.电子具有的电势能Epa一定大于 Epb

D.两点的电势φa一定低于φb

解析本题主要先找出电场力做功的正负,再确定电势能的增减,继而判断电势的增减.由题意,电场线不确定方向,则电场强度的方向不好确定,试探电荷为一电子,即为负电荷,该负电荷从a点静止释放,将沿直线向b点运动,不考虑重力的情况下,则说明电子仅在电场力的作用下从a运动到b,由此推得该电子所受的电场力方向由a指向b,则电场方向为由b指向a,推得电场力在此过程中做正功,电势能减小,Epa大于Epb,由于是负电荷,所以电势是增大的,即φa小于φb.得答案C、D.

2电场线法

由所学知识,我们还可以得出电场线与电势高低之间的关系:沿电场线方向电势逐渐降低.根据这个结论我们也可以直接根据电场线的走向来确定电势的高低.上面所举的例1我们同样也可以利用这种方法来作答.

由以上分析我们已经确定了电子所受的电场力的方向从a指向b,由于电子带负电,所以推得电场强度的方向从b指向a,即电场线的方向从b指向a,如图2.

由结论1,沿电场线方向电势逐渐降低得:从b到a电势逐渐降低,即φa小于φb,由于电子带负电,得Epa大于Epb.

上述两种方法可以说基本上可以解决很多电势高低的判断,另外对于等量电荷之间的电势高低变化,我们同样也需要通过这些方法加以判断,但是同时还要结合等量电荷间的电场分布.

3等量点电荷连线及中垂线上电势的判断

3.1等量异种点电荷

我们先来看下等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布.

如图3所示,可得电势分布情况为:

连线:从正电荷到负电荷φ逐渐降低

中垂线:φ=0且处处等势

连线上对称点:φa=-φb

中垂线上对称点:处处相等且为零

例2如图4所示,在真空中的A、B两点分别放有等量异种点电荷+q、-q,在电场中通过A、B两点的竖直平面内,于对称位置取一个矩形路径abcd,现将一个电子沿abcd移动一周,则下列说法正确的是

A.由a到b,电势降低,电子电势能减少

B.由b到c,电场力对电子先做正功,后做负功,总功为零

C.由c到d,电子的电势能增大

D.由d到a,电子的电势能先减小后增大,电势能总变化量为零

解析由图例,我们可以先将电场线的大概分布补齐.如图5所示,补出两个过度点e点和f点,再结合等量异种点电荷之间的电势分布,

a 点和d点等势:d到e到a, 先减小后增大

b点和c点等势:b到f到c, 先增大后减小

a点和b点在同一电场线上,沿电场线方向,电势逐渐降低,所以a到b点,φ逐渐减小,同理c到d点,φ逐渐增大.再根据电势能和电势的关系Ep=qφ,电子的电势能变化和电势的变化正好相反,得答案D.

3.2等量同种点电荷

先看下等量同种点电荷间的电势分布(图6):

连线上:从A到B, 先减小后增大

从A向左,从B向右,φ减小

中垂线:从O点向两边 逐渐减小

连线上的对称点:φ相等

中垂线上的对称点:φ相等

例3在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图7所示,若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动,粒子从b运动到d的过程中

A.先做匀加速运动,后做匀减速运动

B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势

C.电势能和机械能之和先增大后减小

D.电势能先减小后增大

解析根据题意,先补出大概的电场线分布图如图8所示,负电荷在bd间往复运动,从b到O到d,电势φ先升高后降低,由Ep=qφ得电势能Ep先减小后增大,静电力先做正功后做负功,运动过程只受静电力作用,电势能和机械能总量守恒.另外由电场线的疏密程度看出从b到O到d,电场强度先减小后增大, 则所受电场力先减小后增大,加速度亦先减小后增大,做的是变加速运动.得答案D.

4结合等势面,判断电势高低

在一些只给等势面的题目中,判断电势高低,其实本质还是由等势面和电场线时刻垂直这个关系,根据等势面画出电场线,再结合电场线或电场力做功判断电势高低.

例4在一点电荷Q产生的电场中,一个带正电粒子通过时的轨迹如图9中实线所示,图中虚线表示电场中a、b所在的两个等势面,以下说法正确的是

A.点电荷Q可能是正电荷也可能是负电荷

B.运动中粒子总是克服电场力做功

C.粒子在a点时的动能一定比在b点时的大

D.粒子在a点时的电势能一定比在b点时大

解析根据题意,先补出电场线的大致分布如图10所示,由题中给出的运动轨迹,根据粒子所受电场力的方向沿电场线指向运动轨迹的内侧,可得带正电的粒子所受电场力方向如图中所示,而电场线的方向与正电荷的受力方向相同,得到电场线方向是从圆心向外发散的,从而得出中心的点电荷是正点电荷.

电子的电势能范文第3篇

关键词:电场问题;简化策略;规律

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)26-0242-03

DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.26.157

一、一个点电荷形成的电场

众所周知,一个点电荷形成的是非匀强的电场,其电场强度(E)和电势(φ)大小的分布规律有其自身的特点,点电荷的电场线总体分布呈“球心放射状”。电场矢量的方向既为电场强度(E)的方向,又是电场强度减弱的方向,同时也是电势(φ)降低的方向。

由点电荷场强公式以及电势公式作出φ-R图像,见图1所示。

图1中,R为电场中某点到场源电荷Q的距离,则有,即图像在该点切线的斜率等于电场强度(E)。

过点电荷的横切面上,电场的电势用等势面表示见图2,同一条虚线上电势相同。若场源电荷为正,则φA>φB>φC;若场源电荷为负,则φA

以正场源电荷为例,以一条电场线为一条轴R(表示与场源电荷的距离),以过场源电荷且垂直于电场所在平面的直线为另一条轴φ(表示电势高低),再引入一个新变量θ(表示在电场所在平面内,沿R轴逆时针转过的角度),作出φ-(R,θ)图像,相当于将图1中曲线绕O-φ轴旋转一周,如图3。其中:A点表示所得曲面上任意点,其坐标为 , 表示A点在过场源电荷的横切面上的位置,φ0则表示该位置电势,A点在其与φ轴共同确定的面上的斜率大小表示该位置的电场强度(E0)的大小,由此,可以求出与电势能等相关的图像。

图3电荷的电势-空间位置分布

显然,图3很直观地体现场源电荷所在平面内的电势等物理量的分布特点。利用此图,将电势的概念形象为重力场中的海拔高度,结合生活经验,就能解决抽象的电场问题。下面用案例一作进一步剖析。

案例一:

如图4示,在点电荷Q产生的电场中,已知a,b两点在同一等势面上,c,d在同一等势面上,无穷远处电势为零。甲、乙两带电粒子经过a点时动能相同,甲粒子运动轨迹为acb,乙粒子运动轨迹为adb。由此可判断( )。

A.甲粒子经过c点与乙,粒子经过d点时动能相等

B.甲乙粒子带同种电荷

C.甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能

D.两粒子经过b点时拥有相同动能

解析例一:

(1)甲粒子轨迹为acb,即在c点时受电场力方向由c指向场源电荷Q,故甲粒子与场源电荷带异种电荷(参照图5模型,甲粒子在该电场中的电势能与位置的关系如图5。

a到c过程中,电场力对甲粒子做正功,甲粒子动能增大、电势能减小;

c到b过程中,电场力对甲粒子做负功,甲粒子动能减小、电势能增大。

(2)乙粒子轨迹为adb,即在d点时受电场力方向由Q指向场源电荷c,故乙粒子与场源电荷带同种电荷。

a到d过程中,电场力对乙粒子做负功,乙粒子动能减小、电势能增大;

d到b过程中,电场力对乙粒子做正功,乙粒子动能增大、电势能减小。

选项分析:

甲粒子从a到c动能增大,乙粒子从a到d动能减小,又由两粒子初始动能相等,得甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的电势能;A选项错误。

甲粒子与场源电荷带异种电荷,乙粒子与场源电荷带同种电荷;B选项错误。

甲粒子与场源电荷带异种电荷,故电势能恒为负,乙粒子与场源电荷带同种电荷,故电势能恒为正;C选项错误。

a、b两点位于同一等势面上,即甲乙两粒子在从a到b全过程中的初末电势能不变,由动能定理,他们在从a到b全过程中的动能也不变;D选项正确。

答案:D

二、两个(或多个)点电荷形成的电场

分析两个(或多个)点电荷形成的电场时,可利用电场叠加原理,得到两个(或多个)电荷形成的电场,求得有关电场强度(E)、电势(φ) 等分布的规律,进而解决相应问题。现在再分析以下例题。

案例二:

如图6,电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则下列说法正确的是( )。

A:C点的电场强度大小为零;B:A点的电场强度大小为零;C:NC间场强方向向x轴正方向; D、将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功。

解析:(以q1、q2分别表示两点电荷)

(1)由图,q1处电势为正无穷,故q1带正电;q2处电势为负无穷,故q1带负电。

(2)因为q2右侧仍有电势大于零处,故q1带电荷量大于 q2。

选项分析:图6中φ-x图像在C点处切线斜率为零,在A点处切线斜率不为零,由图1及其结论得,C处电场强度为零,A处电场强度不为零。故A选项正确,B选项错误。φ-x图像中,N点电势高于C,可判断电场强度方向为由C到N,C选项错误。

根据,负点电荷电势能变化情况如图7示。

N到C过程中,负点电荷电势能减小,电场力对该电荷做正功;C到D过程中,负点电荷电势能增大,电场力对负点电荷做负功。D选项正确。

答案:AD

三、平行板电容器形成的电场

平行板电容器的两个极板分别带等量异种电荷且点和分布均匀,正负极板之间产生匀强电场(忽略边缘效应)。电容器的电容C的决定式及定义式(ε为介电常数,k为静电常数);主要变量中,S为极板相对有效面积,d为极板间距离,U为两极板间电势差,Q为极板所带电荷量。其电路图以及产生电场的特点如图8示。

由物理课本相关内容:该电场中电场强度(E)方向处处相同、大小处处相等且都为。

如图8其中O点为两极板表示的点相连线段的中点,x表示电场中的位置,φ表示该位置的电势。图像斜率为,(E为电场强度)即斜率为该点处的电场强度E,且斜率与Q成正比 。可见图像斜率既可以直接表示电场强度E,又可以间接表示两极板所带的电量Q。现进行以下讨论:

(一)两极板所带电荷量Q不变

保持两极板带电量Q不变,改变两极板间距离d或有效正对面积S,会对电场产生以下的影响,如图9示。

①增大极板间的距离d,由公式,得两极板间电势差U增大;φ-x图像中:电势最大值增大,最小值减小,由于Q不变,图像斜率不变,即tanα=tanβ=不变;

②减小极板间有效正对面积S等效于1中增大极板间距离d;

③减小极板间的距离d,由公式,得两极板间电势差U减小,φ-x图像中,电势最大值减小,最小值增大,电量Q不变,图像斜率不变,即tanα=tanβ=不变;

④由于,增大两极板有效正对面积S时,等效于3中减小极板间距离d。

(二)两极板间电势差U不变

保持两极板间电势差U不变,改变两极板间距离d或有效正对面积S,会对电场产生以下的影响,如图10所示。

①增大极板间的距离d,由公式,得两极板所带电荷量Q减小,φ-x图像中:图像斜率减小,即 =tanβ

②减小极板间有效正对面积S等效于1中增大极板间距离;

③减小极板间的距离d,由公式,得两极板间所带电荷量Q增大,φ-x图像中,图像斜率增大,即= tanα>tanβ=;由于U不变,电势最大值和最小值不变;

④由于,增大两极板有效正对面积S时,等效于3中减小极板间距离d。

案例三:

如图11,在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时,该微粒恰好能保持静止。在保持K闭合、充电后将K断开的前提下,用什么方法可以使它打到上极板( )

A.上移上极板M B.上移下极板N

C.左移上极板M D.把下极板N接地

解析:

(1)由题得粒子受电场力和重力,且正处于平衡状态,即电场力和重力等大反向(重力竖直向下,电场力竖直向上)。

(2)要使粒子打在上极板,需要增大电场力,使其上移。题中前提表明两极板间电势差保持不变,符合上述讨论中(2)。 选项分析:

由图11中的分析及结论:上移上极板M(相当于过程①)会使电场力减小;上移下极板N(相当于过程③)

会使电场力增大:左移上极板M(相当于过程②)会使电场力减小;故A、C错误,B选项正确。

把下极板N接地会使N板电势由正值变为零,而M板电势不变;故两极板间电势差减小电场力减小;D选项错误

电子的电势能范文第4篇

高考中“电场”问题历年是重点之一,随着高中新课程的实施、高考改革的深化,这方面的问题越来越成为关注的焦点,往往以在科学技术中应用的形式出现在问题的情景中,特别是近几年此类问题在理科综合考试频繁出现。考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。而在选择题当中,则以带电粒子运动轨迹来综合考查。

这一类题的分析方法:先画出入射点的轨迹切线,即画出初速度的方向;再根据轨迹的弯曲方向,确定电场力的方向;进而利用分析力学的方法来分析粒子带电性质、电场力做功的正负、电势能增碱、电势大小变化、电场力大小变化等有关问题。

例1.一带电液滴在竖直向下的匀强电场中的运动轨迹如图所示,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )。

A.动能减小

B.电势能增加

C.动能和电势能之和减少

D.重力势能和电势能之和增加

解析:由带电油滴从 a到b的运动轨迹可知,带电油滴受到的电场力方向应是竖直向上,且电场力大于重力。所以带电油滴从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小;重力做负功,重力势能增大。从a运动到b,由动能定理可得:带电油滴动能增大。由总能量守恒可得:整个过程中只有动能、电势能、重力势能的相互转化,所以三者之和为一定值。重力势能增大,带电油滴动能和电势能之和减少。动能增大,重力势能和电势能之和减少。

综合上述分析可知:C正确。

例2.如图所示,一个带电荷量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成角,已知油滴的质量为m,测得油滴到达运动轨迹的最高点N时,它的速度大小仍未v,求:

(1)最高点N点与O点的竖直高度。

(2)最高点N点与O点的电势差UAB

(3)电场强度E

解(1)在竖直方向上:(vsin-)2=2gh

h=

(2)从O到N,有动能定理得:qUNO-mgh=0

UNO=

(3)竖直方向上:vsin =gt

设水平方向油滴的运动加速度为a,则-v=vcos-at

Eq=ma

E=或者E=

例3.如图所示,带箭头的线段表示电场线的分布情况。电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )。

A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电

B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电

C.若粒子是从B运动到A,则其加速度减小

D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小

解析:根据轨迹的弯曲方向,电场力的方向,不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子受电场力的方向与场强方向相反,所以粒子必带负电。根据电场线的疏密程度,确定电场的强弱,从B运动到A, 场强 减小 ,电场力减小,加速度减小,电场力做正功,动能增大。综合上述分析可知:B、C正确。

例4.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小液滴,液滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经过一段时间后,液滴以速率v匀速下降,若两极板间的电压为U,液滴以速率v匀速上升,若两极板间的电压为-U,液滴做匀速运动时的速度大小、方向将是( )。

A.2v 向下 B.2v 向上

C.3v 向下 D.3v 向上

解析:当不加电场时,液滴匀速下降,即f=kv=mg。当两极板间电压为U时,液滴向上匀速运动,即F电=kv+mg,F电=2mg;两极间电压为-U时,电场力方向反向,大小不变,液滴向下运动,当匀速运动时F电=mg=kv/,解之得:v/=3v

专题训练:

1.带电粒子(不计重力)以水平速度v0垂直于电场力方向进入水平放置的平行金属板形成的匀强电场中,它离开电场时的速度偏离原来方向的偏向角为,数值偏移距离h,则下列说法正确的是( )。

A.粒子在电场中做类平抛运动

B.偏向角与粒子的电荷量和质量无关

C.粒子飞过电场的时间取决于极板长度和粒子进入电场时的初速度

D.粒子竖直偏移的距离h可用加在两极板间的电压来控制

2.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10 -2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为-10V,则( )。

①B点电势为零

②电场线方向向左

电子的电势能范文第5篇

一、电源

1.电源仅起搬运电荷的作用,其本身不能创造电荷;电源是将其他形式的能量转化为电能的装置。

2.图l示意了非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。

我们知道,在外电路中正电荷在恒定电场的作用下由电源正极移向电源负极,静电力做正功。作为电源只是将由外电路到达电源负极的正电荷及时运送到电源正极;电源内部的电场力对移动的正电荷是做负功的,因此,需要存在非静电力,且需要非静电力做正功。电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

3.不同的电源,非静电力做功的本领不相同,物理学中用电动势来表明电源的这种特性。

对电源电动势E存在以下两种理解。

(1)电势的“跃升”:以一节电池为例,电池内部的正极和负极附近分别存在化学反应层。反应层中的非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移至电势高处,在这两个地方,沿电流方向电势产生“跃升”。图2深刻、直观地表现出了闭合电路中的电势变化(图中D、C分别表示电池溶液中与两电极靠近的位置)。外电路中的电流由高电势流向低电势(沿图示电流方向由A到B),内电路中的电流由低电势流向高电势(沿图示电流方向由B到A)。

进一步来理解“电势的变化”。如图3所示,探针A与正极板靠得很近(对应图2中的DA),探针B与负极板靠得很近(对应图2中的BC),将这两处升高的总电势取为E,它等于内、外路电势降落(分别为电压表V'、V的示数U内、U外)之和,即E=U内+U外。从电源内部有电流、电压,能体会到电源内部是有电阻的。

(2)非静电力做功:①非静电力做功W非电是非电能转化为电能的量度。若电荷量q通过电源,电源内部电势的“跃升”(即电源电动势)取为E电源.则有W非电=qE电源。②根据能量守恒定律可知,非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和,即W非电一E外+E内。③静电力做正功,电荷的电势能减少,电能转化为其他形式的能:这里非静电力做正功,电荷的电势能增加,其他形式的能转化为电能。

电源电动势E的数值:①由W非电=qE电源可得,电源电动势,即电源的电动势在数值上等于单位正电荷经电源内部从负极板移动到正极板非静电力所做的功。对于确定电源,电源电动势E为比值定义式。②由U内分别为外、内电路电阻上的电压,则,可以得出E=U外+U内,即③U外又称为路端电压U路,故外电路断开时,I=0,Ir=0,则开路路端电压等于电源电动势;当电源内阻可以忽略不计时,r=0,Ir=0.则路端电压等于电源电动势。④电源电动势取决于电源本身的构造,与外电路的变化无关。

侧,将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4V,当电路中有6C的电荷通过时,求:

(1)有多少其他形式的能转化为电能?

(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能?

(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能?

解析:(1)Eq=3×6J=18J。

点评:Eq为其他形式的能转化为电能的数值,U外q、U内q分别为外电路、内电路中电能转化为其他形式能的数值。

二、电流

1.恒定电场:导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,稳定分布的电荷所产生的电场是稳定的电场,称为恒定电场。

在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等,在恒定电场中同样适用(如匀强电场中场强,恒定电场中场强,均表示单位长度内的电势变化)。

有同学问:静电平衡的导体内部场强处处为零,为什么流有电流的导线内部的场强却不为零?

释疑:其实,原因就在于静电平衡的导体内不存在电荷的定向移动,而流有电流的导线内却存在电荷的定向移动,不是静电平衡的导体了。

2.电流方向的规定:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。导体中可以自由移动的电荷为自由电子,定向移动的自由电子(载流子)的移动方向与电流的方向相反。

电流虽有方向,但是标量,不是矢量。如图4所示,干路电流I与两支路电流I1、I2间的大小关系是I=,这一关系不会因a值的变化而改变,也就是说I1、I2与I不满足平行四边形定则(满足平行四边形定则的物理量才为矢量)。

3.电流的定义式,其中g为时间t内通过导体横截面的电荷量。

4.电流的微观表达式:如图5所示,设导体中单位体积内的载流子数为n,载流子的电荷量为q,载流子的定向移动速率为v,则,

(l)单位体积内的载流子数n取决于导体的材质。

(2)若单位长度内的载流子数为N,则电流的微观表达式为I=Nqv。

例2(2015年安徽卷)一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积内的自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为()。

解析:如图6所示,金属棒内的场强大小答案为C。

点评:ρnev字面上与电压U无关,实际上,v是与U有关的,故ρnev也就与电压U有关了。

例3 某电解液中,若2s内各有1×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子以相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流是()。

A.O

B.0.8A

C.1.6A

D.3.2A

解析:负离子的定向移动可以等效为等量正电荷沿负离子移动的相反方向运动。因此,I=答案为D。

点评:正、负载流子做定向移动时都能形成电流,只要注意负离子定向移动与等量正电荷定向移动形成电流的方向相反即可。

三、用欧姆定律分析电路动态问题

欧姆定律:在同一电路中,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,即。

例4 在如图7所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小(绝对值)分别用I、U、U2和U3表示,下列比值错误的是()。

解析:分析“电路连接方式”,可以认为电流I从电源正极流出,经电流表A、R1、R2、开关S回到电源负极。

因为U1为定值电阻R1上的电压,定值电阻R1,所以选项A正确。当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,可变电阻R2接人电路的阻值变大(回路总电路R总变大,电流I变小,U1变小,U2变大,U3变大)。由可知,变大。取Ur为电源内阻电压改变量的大小,由闭合电路欧姆定律可知,初态,末态,对等式两边取改变量后,得,即,则,因此,可见不变.选项B错误.c正确。因为U3为上的电压,又有,可知变大。由闭合电路欧姆定律,得,即,因此见选项D正确。答案为B。

点评:电阻的定义式,表示某一状态下的电阻等于其上电压与电流的比值。对于定值电阻R,有u=RI,即R能等于;但对于变化的电阻R变,有,不满足“”,不满足“”,即变化的电阻不恒等于其上电压变化量与电流变化量的比值。在闭合电路中,对于变化电阻部分的,不是恒等于R变,而是等于回路中除变化电阻以外的所有定值电阻的总和,电源的内阻r等于“路端电压变化量与通过电源电流变化量I的比值”,即

跟踪训练

1.在导体中有电流通过时,下列说法中正确的是()。

A.电子定向移动速率很小

B.电子定向移动速率是电场传导的速率

C.电子定向移动速率是电子热运动速率

D.在金属导体中,自由电子只不过是在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动

2.半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q。现使橡胶圆环绕垂直圆环平面且通过圆心的轴以角速度叫匀速转动,则由圆环产生的等效电流应有()。

A.若ω不变而使电荷量变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍

B.若电荷量Q不变而使角速度变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍

C.若Q、ω均不变,将橡胶网环的横截面积变小,并使圆环半径变大,电流也将变大

D.若Q、ω均不变,将橡胶圆环的横截面积变小,并使圆环半径变大,电流也将变小

3.如图8所示,电压表由灵敏表G与电阻R串联而成,某同学在使用中发现此块电压表的读数总比真实值偏小一点儿,要想使电压表读数准确可采取的措施是()。

A.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻

B.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻

C.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻

D.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻

4.如图9所示,直线“是电源的路端电压随输出电流变化的图像,曲线b是一个小灯泡两端电压与电流的关系图像。如果把该小灯泡与电源连接,此时电源效率为0.4,则下列说法正确的是()。

A.小灯泡工作时的电阻大小为4Ω

B.电源电动势为9V

C.电源内阻为3Ω