第6节 电势差与场强关系

第6节 电势差与电场强度的关系 NO 6

编写： 周燕 审核： 王鹤新 使用时间： 第2周 班级： 姓名： 学号： 教师评价： 自主学习单 【预习导读】预习教材P22—P24，并完成以下问题．

1．（1）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，已知A、B两点之间的距离为L，AB与场强方向的夹角为?．试求电场力做功WAB与 A、B间电势差为UAB的关系，电势差UAB与电场强度E的关系．

（2）根据以上的推导，回答下列问题．

电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径有关吗? 电场中A、B两点的电势差UAB跟距离d成正比吗？ 在匀强电场中，沿哪个方向电势降低得最快？

（3）电势差与场强关系的推导式E= ，此式中场强的单位是 ． 大小关系：电场强度在数值上等于沿 方向每单位距离上降低的电势． 方向关系：电场中电场强度的方向就是 物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率。 2．电场中两点间的电势差分别有哪些求法？

3．理解场强E?

1

Fq、

E?kQr2、

E?U 的三个公式的区别． d4．完成下列表格，理解场强、电势、和电势差的区别和联系． 电势? 描述电场的物理量及电场强度E 意义 对电场中电荷的描述 定义式 相互关系 电势差UAB 合作探究单

1．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是 ( ) A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强必定大 B．任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积 C．沿着电场线方向，经过任何相同的距离电势降落必定相等 D．电势降低的方向必定是电场强度的方向

2．如图中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b，c两点间的距离等于d、e两点间的距离．在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是 ( )

A．电场力做功qU B．克服电场力做功qU C．电场力做功大于qU D．电场力做功小于qU

3．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用?a、?b、?c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定 ( )

A．?a>?b>?c B．Ea?Eb?Ec C．?a??b??b??c D．Ea?Eb?Ec

4．如图所示，匀强电场的场强E＝100 V／m，A、B两点相距0.1 m， AB连线与电场线的夹角为60o，则A、B两点的电势差为多少

2

5．图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝600，BC＝20 cm，把一个电荷量q＝105C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

－

?1.73?10?3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ( )

A．865 V／m，垂直AC向左 B．865 V／m，垂直AC向右 C．1000 V／m，垂直AB斜向上

D．1000 V／m，垂直AB斜向下

6．如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5 cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地，求： (1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少?

(2)将点电荷q?2?10?2C从C匀速移到D时外力做功多少?

达成检测单

1．下述关于匀强电场的结论错误的是（ ） A．公式E＝F/q也适用于匀强电场

B．根据U＝Ed可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比 C．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值 D．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致 2．对公式U＝Ed的理解，下列说法正确的是( ) A．在相同的距离上的两点，电势差大的其场强也必定大 B．此公式适用于所有的电场中的问题

C．公式中的d是通过两点的等势面间的垂直距离

D．匀强电场中，沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等

3．电场强度为E＝1.0×102 V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×102 m的a、b两点，则a、

－

b两点间的电势差可能为( ) A．1.0 V

B．2.0 V C．3.0 V

3

D．4.0 V

4．如图所示，在电场强度E＝2000 V/m的匀强电场中，有三点A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10-9C的正电荷从B移到M点，再从M点移到A点，电场力做功为 ( ) A．0.6?10J B．0.12?10J C．?0.6?10J D．?0.12?10J

5．图中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势?A??50V

?6?6?6?6?B??20V，则a、b连线中点c的电势?C应为 ( )

A．?C??35V B．?C??35V

C．?C??35V D．条件不足，无法判断?C的高低

6．如图所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则( )

A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qU B．外力克服电场力做功qU，电势能增加QU C．外力克服电场力做功qU，电势能增加qU D．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU

7．如图所示的匀强电场E＝103N／C，矩形abcd的ab边与电场线平行，且ab＝3cm，bc＝2cm，将点电荷q＝5×10-8C沿矩形abcd移动一周，电场力做功_______，ab两点的电势差为______，bc两点的电势差为______． 8．为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，

必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB＝0.4 m，α＝370，q＝-3×10-7C，F＝1.5×10-4N，A点电势?A＝100 V(不计重力，sin 370=0.6，cos370＝0.8)

（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值．

（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？

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