電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系

1、.六、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系一、自主學(xué)習(xí)本節(jié)主要學(xué)習(xí)電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系。1電場強(qiáng)度和電勢差分別從 和 的角度描述了電場，它們分別與電荷在電場中受的電場力和電荷在電場中的能相聯(lián)系。我們已經(jīng)知道電場力做功WAB=UABq，這個公式適用于_電場。如果在勻強(qiáng)電場中移動電荷，電場力做功還可以用公式WAB=_計算。比較上述兩式得：UAB=Ed。此式只適用于_電場。上式告訴我們：在勻強(qiáng)電場中，沿 的兩點間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點間距離的乘積。在國際單位制中，場強(qiáng)的單位是 或 。 2由E=U/d可知，在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于_的電勢差。據(jù)此，場強(qiáng)的方向就是電場中電勢降落最 的方向。 3在非勻強(qiáng)電場中

2、，E=U/d可以理解為E=U/d ，由此可見電場強(qiáng)度就是電勢對空間位置的變化率。也就是說電勢隨空間位置變化越快的地方電場強(qiáng)度越大。這類似于重力場中，地勢隨位置變化越快的地方越陡峭。二、典型例題圖6-1例1 如圖6-1所示，a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37°角，兩點間的電勢差Uab=2.4×103V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=_V/m，把電子從a點移到b點電場力做功W=_J，電子的電勢能將_。(填“增大”、“減小”或“不變”)ACB圖6-2例2如圖6-2，A、B、C三點都在勻強(qiáng)電場中，已知ACBC，ABC60，BC=20cm，把一個

3、電量qC的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為-1.73×10-3J，則該電場的場強(qiáng)大小和方向怎樣？ABC圖6-3拓展公式U=Ed可理解為：勻強(qiáng)電場中，任意兩點間的電勢差的絕對值U等于場強(qiáng)和沿場強(qiáng)方向兩點間的距離的乘積。例3 如圖6-3所示，虛線方框內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，A、B、C為該電場中的三個點。已知A12V，B6V，C6V。試在該方框中作出表示該電場的幾條電場線，并要求保留作圖時所用的輔助線（用虛線表示）。拓展 “電場線和等勢線均是間隔均勻、互相平行的直線”以及“沿任意方向電勢均勻變化”是勻強(qiáng)電場的固有特性，這也是解決本題的重要依據(jù)。例4 在場強(qiáng)為E的水平方向的

4、勻強(qiáng)電場中，有一質(zhì)量不計的輕桿，可繞桿的一端點O自由的轉(zhuǎn)動，另一端連一質(zhì)量為m的帶正電的小球，把桿拉成水平后由靜止釋放，如圖6-4所示。若小球達(dá)到最低位置時速度恰好為零，則小球所帶的電量是_。EOLm q圖6-4三、當(dāng)堂檢測1.下列單位中，是電場強(qiáng)度單位的是()A.牛庫B.伏·米C.伏米D.焦庫2.關(guān)于勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系，正確的說法是()A.在相同距離的兩點上，電勢差大的其場強(qiáng)也必定大B.任意兩點間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點距離的乘積C.電勢減小的方向，不一定是場強(qiáng)的方向D.沿電場線的方向任意相同距離上的電勢差必定相等3.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場的說法中，正確的是()A.勻強(qiáng)電場中，

5、場強(qiáng)處處相等，電勢也處處相等B.勻強(qiáng)電場中，各點的場強(qiáng)都相等，各點的電勢都不相等C.勻強(qiáng)電場中的等勢面是一簇與電場線垂直的平面D.在勻強(qiáng)電場中畫一條與電場線不垂直的直線，直線上任意兩點間的電勢差與兩點間的距離成正比4.關(guān)于場強(qiáng)的三個公式:；的適用范圍,下列說法中正確的是()A.三個公式都只能在真空中適用B.公式只能在真空中適用，公式和在真空中和介質(zhì)中都適用C.公式和只能在真空中適用，公式在真空中和介質(zhì)中都適用D.公式適用于任何電場，公式只適用于點電荷的電場，公式只適用于勻強(qiáng)電場圖6-55.如圖6-5所示，平行金屬板A與B相距5cm，電源電壓為10v，則與A板相距1cm的C點的場強(qiáng)為()A.10

6、00VmB.500VmC.250VmD.200Vm圖6-66.在上題中，如果A板接地，則C點的電勢為()A.2VB.-2VC.8VD.-8V7.如圖6-6所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，A與B兩點間的距離為d，AB與電場線夾角為,則A與B兩點間的電勢差為()A.EdB.EdcosC.EdsinD.Edtan圖6-78.如圖6-7為某一電場的電場線和等勢面分布，其中圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面過a、c兩點的等勢面電勢分別為a=5V，C=3V那么a、c連線的中點b的電勢b為( )圖6-8A.b=4VB.b>4VC.b<4vD.上述情況都有可能9.如圖6-8甲是某電場中的一條電場線，A、B

7、是這條電場線上的兩點，若將一負(fù)電荷從A點自由釋放，負(fù)電荷沿電場線從A到B運動過程中的速度圖象如圖乙所示，比較A、B兩點電勢的高低和場強(qiáng)大小可知()A.A>BB.A<B圖6-9C.EA>EBD.EA<EB10.如圖6-9，兩塊平行正對的金屬板M、N分別與電源相連，N板接地.在兩板中的P點固定一正檢驗電荷.現(xiàn)保持M板不動，將N板向下平行移動，則在N板下移過程中，正檢驗電荷在P點的電勢能變化情況是()A.不變B.變大C.變小D.無法確定10V 0 10V 20VA B C DP600圖6-1011.如圖6-10所示為勻強(qiáng)電場中的一組等勢面，若A、B、C、D、相鄰兩點間的距離都

8、是2，則該電場的場強(qiáng)為 ；到A點距離為1.5 的P點的電勢為 ；該電場的場強(qiáng)方向為 。四、能力提高圖6-1112.勻強(qiáng)電場中的A、B、C三點構(gòu)成一邊長為a的等邊三角形，如圖6-11所示，場強(qiáng)方向平行于紙面.具有初速度的電子在電場力作用下從B到A動能減少E0，質(zhì)子在電場力作用下從C到A動能增加E0，求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng).13圖6-12所示，是一個電場中的等勢面分布情況。試根據(jù)此圖分析：（1）如果把電子從b移動到e，電場力做功是多少電子伏特？（2）在電場中的A、B兩點中，哪一點的電場強(qiáng)度較大？簡述你的理由。圖6-12參考答案：典型例題：例1、7.5×103V/m，-3.84×10-16J，增大。例2、1000(v/m)，垂直于AB斜向下。例3、略。例4、當(dāng)堂檢測：1.AC 2.C 3.CD 4.BD 5.D 6.B 7.B 8.C 9.B