电势差与电场强度的关系.doc

六、电势差与电场强度的关系一、自主学习本节主要学习电势差跟电场强度的关系。1电场强度和电势差分别从 和 的角度描述了电场，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。我们已经知道电场力做功WAB=UABq，这个公式适用于_电场。如果在匀强电场中移动电荷，电场力做功还可以用公式WAB=_计算。比较上述两式得：UAB=Ed。此式只适用于_电场。上式告诉我们：在匀强电场中，沿 的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中，场强的单位是 或 。 2由E=U/d可知，在匀强电场中，场强在数值上等于_的电势差。据此，场强的方向就是电场中电势降落最 的方向。 3在非匀强电场中，E=U/d可以理解为E=U/d ，由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中，地势随位置变化越快的地方越陡峭。二、典型例题图6-1例1 如图6-1所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37角，两点间的电势差Uab=2.4103V，则匀强电场的场强大小为E=_V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=_J，电子的电势能将_。(填“增大”、“减小”或“不变”)ACB图6-2例2如图6-2，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，BC=20cm，把一个电量qC的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-1.7310-3J，则该电场的场强大小和方向怎样？ABC图6-3拓展公式U=Ed可理解为：匀强电场中，任意两点间的电势差的绝对值U等于场强和沿场强方向两点间的距离的乘积。例3 如图6-3所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点。已知A12V，B6V，C6V。试在该方框中作出表示该电场的几条电场线，并要求保留作图时所用的辅助线（用虚线表示）。拓展 “电场线和等势线均是间隔均匀、互相平行的直线”以及“沿任意方向电势均匀变化”是匀强电场的固有特性，这也是解决本题的重要依据。例4 在场强为E的水平方向的匀强电场中，有一质量不计的轻杆，可绕杆的一端点O自由的转动，另一端连一质量为m的带正电的小球，把杆拉成水平后由静止释放，如图6-4所示。若小球达到最低位置时速度恰好为零，则小球所带的电量是_。EOLm q图6-4三、当堂检测1.下列单位中，是电场强度单位的是()A.牛库B.伏米C.伏米D.焦库2.关于匀强电场中电势差与场强的关系，正确的说法是()A.在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C.电势减小的方向，不一定是场强的方向D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等3.下列关于匀强电场的说法中，正确的是()A.匀强电场中，场强处处相等，电势也处处相等B.匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势都不相等C.匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面D.在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线，直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比4.关于场强的三个公式:；的适用范围,下列说法中正确的是()A.三个公式都只能在真空中适用B.公式只能在真空中适用，公式和在真空中和介质中都适用C.公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用D.公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷的电场，公式只适用于匀强电场图6-55.如图6-5所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为10v，则与A板相距1cm的C点的场强为()A.1000VmB.500VmC.250VmD.200Vm图6-66.在上题中，如果A板接地，则C点的电势为()A.2VB.-2VC.8VD.-8V7.如图6-6所示，匀强电场场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场线夹角为,则A与B两点间的电势差为()A.EdB.EdcosC.EdsinD.Edtan图6-78.如图6-7为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面过a、c两点的等势面电势分别为a=5V，C=3V那么a、c连线的中点b的电势b