15、6電勢(shì)差場(chǎng)強(qiáng)

1、1.5電勢(shì)差1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【自主學(xué)習(xí)】一、電勢(shì)差1. 電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差叫做,也叫做電壓，它與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān).2. 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電°勢(shì)記作M,B點(diǎn)的電勢(shì)記作拓，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差表示成Uab=,B、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差表示成Uba=.因仕匕Uab=Uba,可見電勢(shì)差可以是正值,也可值.電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Uab,則靜電力做的功Wab=qUab,該公式不僅適用于,而且對(duì)（或任何電場(chǎng)）也成立.二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于與這兩點(diǎn)沿的乘積.公式表小為.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的與沿電場(chǎng)方

2、向距離的比值，公式表示為.也就是說，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的.由公式E=U/d得出的場(chǎng)強(qiáng)單位是，以前學(xué)習(xí)的場(chǎng)強(qiáng)單位是.=M一蛆的區(qū)別是什么？這兩個(gè)公式對(duì)任何電場(chǎng)都適用。只是它們從不同角度描述電場(chǎng)的屬性，公式Uab=W3是從靜電力做功的角度，而Uab=俱一姻是從電勢(shì)出發(fā)來定義電勢(shì)差.三、關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的求法公式適用范圍說明FE=q任何電場(chǎng)定義式，q是試探電荷的電量E=kQ真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Q是場(chǎng)源電荷的電里,E表示與點(diǎn)電何相距r處的場(chǎng)強(qiáng)u勻強(qiáng)電場(chǎng)U是沿電場(chǎng)線方向相距為d的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差記錄空間【知識(shí)提升】一、電勢(shì)差定義式Uab=四竺的理解q1.Wab為q從初位置A運(yùn)動(dòng)到末位置B

3、時(shí)靜電力做的功，計(jì)算時(shí)w與u的角標(biāo)要對(duì)應(yīng)，即Wab=qUAB,Wba=qUBA.2.各量均可帶正負(fù)號(hào)運(yùn)算.但代表的意義不同.Wab的正、負(fù)號(hào)表示正、負(fù)功；q的正、負(fù)號(hào)表示電性，Uab的正、負(fù)號(hào)反映M、但的高低.二、描述電勢(shì)差的兩個(gè)公式Uab=WAB和Uabq【解題指導(dǎo)】一、電勢(shì)差概念的理解【例1下列說法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差，等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功B. 電勢(shì)差是一個(gè)標(biāo)量，但是有正值或負(fù)值之分負(fù)電荷從B移至C,靜電力做正功，可電勢(shì)差大小300V電勢(shì)高低:（f）B-幗=300VC.Uab<UbcC. 由于靜電力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的

4、路徑無關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，不隨零電勢(shì)面的不同而改變，所以Uab=Uba解析解本題的關(guān)鍵是要全面理解電勢(shì)差這個(gè)概念，從電勢(shì)差的定義可知A項(xiàng)錯(cuò)誤.從電勢(shì)差的特性可知電勢(shì)差是標(biāo)量，有正負(fù)之分，B項(xiàng)正確.從靜電力做功的特性及電勢(shì)差的定義可知兩點(diǎn)間電勢(shì)差只與兩點(diǎn)間位置有關(guān)，C項(xiàng)正確.最易錯(cuò)的是把電勢(shì)差與電壓相混淆.電勢(shì)差可以反映出兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，Uab=Uba,而電壓只是電勢(shì)差的大小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.二、電勢(shì)差公式的應(yīng)用【例2】有一個(gè)帶電荷量q=3X106C的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做6X104J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做9刈04J的功，求A

5、、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差并說明A、C兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢(shì)較高.解析負(fù)電荷從A移至B的過程，電荷克服靜電力做功，可見負(fù)電荷從電勢(shì)高處移至電勢(shì)低處，即M>（）b.Wab6X04電勢(shì)差大小Uab=wq-=3.06V=200V電勢(shì)高低：（）a姻=200V見負(fù)電荷從電勢(shì)低處移至電勢(shì)高處：姻<幗Wbc9X104Ubc=V=q3X106由式相加得Uac=快一妍=100V所以A、C兩點(diǎn)中C點(diǎn)的電勢(shì)較高.三、電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面之間的關(guān)系【例3】如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且AB=BC,電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為Ea、Eb、Ec,電勢(shì)分別為板、g蜘，AB、BC間的電勢(shì)差分別為Ua

6、b、Ubc，則下列關(guān)系中正確的是（）A.M>姻>松B.Ec>Eb>EaD.Uab=Ubc解析本題考查靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線、等勢(shì)面的分布知識(shí)和規(guī)律.A、B、C三點(diǎn)處在一根電場(chǎng)線上，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落，故（）A>（j）B>（j）C,A正確；由電場(chǎng)線的密集程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為Ec>Eb>Ea,B對(duì)；電場(chǎng)線密集的地方電勢(shì)降落較快，故Ubc>Uab,C對(duì)，D錯(cuò).四、電場(chǎng)中涉及能量（動(dòng)能）問題的應(yīng)用處理電場(chǎng)中涉及能量的動(dòng)力學(xué)問題一般用動(dòng)能定理、功能關(guān)系求解.在求解電場(chǎng)力的功時(shí)，方法很多，一般米取Wab=qUAB,而且Wab=ZEab.【例4】

7、如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、電荷量為一q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速下滑，已知q?Q,AB=h,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為(1) 小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程命電場(chǎng)力做的功；(2) A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差.解析因?yàn)镼是點(diǎn)電荷，所以以Q為圓心的圓面是一個(gè)等勢(shì)面，這是-含條件.由A到B過程中電場(chǎng)力是變力，所以不能直接用W=Fl來求解，只能考慮應(yīng)用功能關(guān)系.(1)因?yàn)闂U是光滑的，所以小球從A到B過程中只有兩個(gè)力做功：電場(chǎng)力做的功mgh.由動(dòng)能定理得個(gè)重要的隱Wab和重力做的功12Wab+mgh=mvB,代入已知條件VB=1Wab=2m3ghmgh寸赫得電場(chǎng)力

8、做功1.=?mgh.因?yàn)锽、C在同一個(gè)等勢(shì)面上，所以(js=()c,即Uab=Uac.由W=qU,得Uab,Wabmgh,=Uac=一以.故A、C兩點(diǎn)電勢(shì)q2q差為-°2?.的豎直平行金屬板相距為d,一個(gè)重為G的帶電小球在重力作用下在兩板間豎直下落，此時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是AB,當(dāng)兩板間加上電壓U時(shí)，小球受力方向變成沿此小球所帶的電荷量應(yīng)是(A.B.C.BC方向，則)D.q=2.010-9C,一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)過程中，除電場(chǎng)力外，其他力做的功為6.0X0-5J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0>10-5J,貝Ua、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab%()A.3.0104VB.

9、1.0104VC.4.0104VD.7.0104V如圖所示平行直線表示電場(chǎng)線，但未標(biāo)方向，帶電為力作用，由+10-2C的電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)A移至B點(diǎn)，動(dòng)能損失0.1J,若a=-10V,則(A.B點(diǎn)電勢(shì)b=10VB.電場(chǎng)方向從右向左C.運(yùn)動(dòng)軌跡可能為1D.運(yùn)動(dòng)軌跡可能為25.如圖是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知場(chǎng)強(qiáng)E=2X1012*N/C.現(xiàn)讓一個(gè)電荷量q=-4X10-8C的電荷沿電場(chǎng)方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，MN間的距離s=30cm.【鞏固訓(xùn)練】【直擊局考】在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示.若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng).粒子從b點(diǎn)運(yùn)it動(dòng)到d點(diǎn)的過程中（）7A. 先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)B. 先從高電勢(shì)到低電,勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電,勢(shì)C.