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文档简介

6 电势差与电场强度的关系 一 场强和电势差 1 电场强度E描述了电场具有力的性质 电势差U描述了电场具有能的性质 E是矢量 U是标量 2 E和U描述电场的角度虽不同 但作为反映同一电场的两个物理量 存在着一定的联系 电场力 F Eq 电势能的变化WAB qUAB 电场强度 E 电势差 UAB 我们来看 二 电势差与电场强度的关系 我们以匀强电场为例来确定E和U的关系 如图所示 设在匀强电场E中 有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作用下由A点移到B点 则电场力做功 A B间电势差为UAB 相距l AB与场强方向的夹角为 从力的角度来看 从能的角度来看 由此可得 即 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积 其中d是沿电场强度方向A B间的距离 所以 在匀强电场中 1 在匀强电场中 场强在数值等于沿场强方向每单位距离上的电势差 2 适用条件 匀强电场 而且沿着场强的方向 即式中的d是沿场强方向两点间的距离 3 场强的单位V m和N C是一致的 1V m 1N C 注意 在非匀强电场中 E和U也有一定的关系 但不像在匀强电场中的关系式那么简单 思考与讨论 电场强度的另一个单位 伏每米 V m 这个单位与前面学过的单位牛每库 N C 相同 请证明 1V m 1N C 例题 关于匀强电场中的电势差与场强的关系 正确的说法是 A 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B 电势降落的方向必定是场强方向C 沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等D 不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等 C 课堂训练 1 在电场强度为600N C的匀强电场中 A B两点相距5cm 若A B两点连线是沿着电场方向时 则A B两点的电势差是 V 若A B两点连线与电场方向成60 角时 则A B两点的电势差是 V 若A B两点连线与电场方向垂直时 则A B两点的电势差是 V 0 30 15 解 根据 得 课堂训练 2 如图所示 在场强为E 4 0 103N C的匀强电场中有相距5cm的A B两点 两点连线与电场强度成30 角 求A B两点间的电势差 小结 1 的物理意义是 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场线方向的距离的乘积 思考与讨论 五 等势面 电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面 约定 为了使等势面能够反映电场的强弱 通常使相邻等势面之间的电势差相等 等势面的性质1 沿着等势面移动电荷时 电
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