范文一:电势差和场强的关系【ppt】
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电势差和场强的关系【PPT】
问题1、在电场强度为E的匀强电场中,将电量为q的带正电的点电荷从A点沿着电场线移动到B点,若A、B两点间距离为d,A、B两点电势差为U电势差为UAB。请推导E和UAB+ +问题1、在电场强度为E的匀强电场中,将电量为q的带正电的点电荷从A点沿着电场线移动到B点,若A、B两点间距离为d,A、B两点AB。请推导E和UAB两者的关系。两者的关系。dqqEEAB图1ABABWqU?ABWqEd?ABUE d??
1、电势差与电场强度间的关系为:U=EdU=Ed……(1) 或(1) 或1、电势差与电场强度间的关系为:E=U/dE=U/d……(2) (2) 问题2、上式中各个物理量的含义是什么,问题2、上式中各个物理量的含义是什么,d dC CL LEqEUAC,, UAB,,UAC= UAB= E?dU:两点之间的电势差。:两点之间的电势差。E:匀强电场的场强。:匀强电场的场强。d:沿场强方向的距离。:沿场强方向的距离。(或两等势面间的垂直距离或两等势面间的垂直距离)AABB
问题3:电场强度的单位N/C与V/m的关系,问题3:电场强度的单位N/C与V/m的关系,1V/m=1J/(C.m)=1N.m/(C.m)=1N/CdqqEEC CL LL L问题4、沿AB、AC两个方向,哪个电势降落问题4、沿AB、AC两个方向,哪个电势降落快快,,AB
3、电场强度的深层含义:、电场强度的深层含义:(1)场强E的方向是电势降落最快的方向。或者说:电场线的方向电势降落的最快或者说:电场线的方向电势降落的最快(2)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落(2)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢程度的快慢程度的快慢程度的快慢程度。。(1)场强E的方向是电势降落最快的方向。(3)在匀强电场中,在一条直线上,相等距离二点间的电势差相等。离二点间的电势差相等。(3)在匀强电场中,在一条直线上,相等距
匀强电场中的等势线匀强电场中的等势线…U=8V8V 6V 4V 2V 0V其等差等势线间距均匀
其等差等势线间距均匀点电荷电场的等势线点电荷电场的等势线其等差等势线间距不等其等差等势线间距不等
[例题1]两平行金属板A、B,接在U,4×10[例题1]两平行金属板A、B,接在U,4×103 3V的直流电源上,两板间距离d,2cm,正极板接地.电场中a点距离B板为1cm,a,b间距为0.5cm,a,c间距离为1cm,如图所示.试求:(1)a、b间的电场强度的大小;(2)a、c两点的电势差;(2)a、c两点的电势差;(3)A板电势、B板电势、a点电势和b点电势;(3)A板电势、B板电势、a点电势和b点电势;V的直流电源上,两板间距离d,2cm,正极板接地.电场中a点距离B板为1cm,a,b间距为0.5cm,a,c间距离为1cm,如图所示.试求:(1)a、b间的电场强度的大小;2×102×105 5V/m1×101×103 V/m3
V V-4000V、、0V、、-2000V、、-1000V
例(如图是匀强电场中的一组等势面,若:已知A,B,C,D相邻两点间距均为2cm,θ=60θ=600 0AP=1.5cm求:? 画出电场线.? 匀强电场E=? ? 匀强电场E=? ? P的电势φp=?? P的电势φp=?例(如图是匀强电场中的一组等势面,若:已知A,B,C,D相邻两点间距均为2cm,AP=1.5cm求:? 画出电场线.
[例题2]如图所示,方框内一匀强电场,A、B、C、D为一矩形的四个顶点。且知ΦC、D为一矩形的四个顶点。且知ΦA A=12V,ΦΦB B=6V, Φ=6V, ΦC C=-6V。则:(1)D点的电势为多大,(2)在文库 http://www.doc66.com/ 在线分享文档
文库 http://www.doc66.com/ 在线分享文档 方框中作出该电场的电场线分布示意图。(2)在方框中作出该电场的电场线分布示意图。[例题2]如图所示,方框内一匀强电场,A、B、=12V,=-6V。则:(1)D点的电势为多大,AACCBBDD
[例题3]以下说法正确的是([例题3]以下说法正确的是())A、 匀强电场中各处的场强相等,电势也相等;A、 匀强电场中各处的场强相等,电势也相等;B、 电场线的方向就是电势降低的方向。B、 电场线的方向就是电势降低的方向。C、 电势降低的方向就是电场线的方向。C、 电势降低的方向就是电场线的方向。BD、 沿电场线方向电场强度一定越来越小;D、 沿电场线方向电场强度一定越来越小;
精品课件精品课件~
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1、场强计算公式1、场强计算公式? E=F/q? E=F/q? E=kQ/r? E=kQ/r2 2? E=U/d ? E=U/d d d::
沿场强方向的距离沿场强方向的距离( (或两等势面间的垂直距离或两等势面间的垂直距离) )( (或两等势面间的垂直距离或两等势面间的垂直距离) )——适用于一切电场适用于一切电场——点电荷的电场点电荷的电场——匀强电场匀强电场2. 电势能:2. 电势能:E3、电场力做功:3、电场力做功:WqU?某点或某位置某点或某位置某个运动过程某个运动过程(带符号运算)(带符号运算)()ABABABq ????Pq ?? ?
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范文二:电势差
(3-1-11)1.5电势差
一、课前复习与预习
1、回忆电势的引入过程
2、电势的定义式
3、电势的影响因素
4、电势正负的含义?
5、电场中某点的电势与参考面的选取有关吗?
6、重力场中某点的高度与参考面有关吗?两点间的高度差与参考面的选 取有关吗?
7、电场中两点间电势的差值与参考面的选取有关吗?
8、什么是电势差?
9、电势差的符号、单位及量性
10、什么是电压?电压有无正负
11、电压的符号、单位与量性
二、本节学习目标
知识与技能:能熟练计算电势,并判断电场中任意两点的电势高低 知道并理解电势差,会计算电场中的电势差
知道电势差正负的含义
会用电场线分析功、电势能、电势、电势差
过程与方法:在分析电势差的过程中体会知识间的联系,
并能用类比的方
法理解电势差的特征
情感、 态度与价值观:在学习电势差的过程中体会循序渐进, 并在这种过 程中不断加深对知识的理解与掌握程度,因此获得信心与前进动力
三、学习重点与难点:
重点:电势差的正确计算
用电场线分析功、电势能、电势、电势差
难点 :对电势、电势差特征的正确理解
四、课堂活动与练习
1、 (电势差定义式)在上题图中若 A 、 B 两点间的电势差是 1.2×105 V, A 点的电势为 0.6×105 V,求:
(1) A 、 B 两点电势的高低
(2) B 点的电势
(3) B 、 A 两点间的电势差
(4)证明:U AB =-U BA
2、(电势差推导式)如果在某电场中将 5.0×10-8C 的电荷由 A 点移到 B 点,克服静电力做功为 6.0×10-3 J,试求:A 、 B 两点间的电势差
3、 (多点时任意两点间电势差) 在电场中 A 、 B 两点间的电势差 U AB =75 V, B 、 C 两点间的电势差为 U BC =-200 V,分析:
(1)证明 U AC =U AB +U BC
(2) A 、 C 两点间的电压
(3) A 、 B 、 C 三点的电势高低关系
4、关于电势差、电压下列说法中正确的是()
A 、两点间的电势差与所选择的参考点有关
B 、电势差有正负之分,所以电势差是标量
C 、两点间的电势差与在这两点放入的带电粒子有关
D 、由 q W
U 可知,两点间的电势差与电场力做功成正比,与电荷量成反
比
E 、电压指电势差的绝对值,所以电压没有负值
F 、电压的单位与电势差的单位相同
五、课后综合练习
1、如果在某电场中将 5.0×10-8 C的电荷由 A 点移到 B 点,静电力做功为 6.0×10-3 J,试求:
(1) A 、 B 两点间的电势差
(2) A 、 B 两点电势的高低
(3) B 、 A 两点间的电势差
(4)若将-5.0×10-8 C 的电荷从 A 移动到 B ,静电力做的功多少? A 、 B 两点间的电势差为多少?
(5)若将 2.5×10-8 C的电荷从 A 移动到 B , A 、 B 两点间的电势差为多少?
(6)若在 A 、 B 两点间不放入电荷, A 、 B 两点间的电势差为多少?
(7)若将 2.5×10-8 C的电荷从 A 移动到 B ,电场力做功多少?
2、 如右图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电压相等 为 10V 。令 φ2=0,判断 φ1、 φ2的值
六、总结与梳理
1、学完本节内容,你学到了哪些新知识?有哪些收获?
2、学完本节,通过练习,你觉得哪些知识掌握了,哪些还不够好?
范文三:电势差
电势差
电势差
电势差是指电场中两点之间电势的差值,也叫电压,用字母U表示。在国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称为伏,符号是V。1库电荷从电场中的一点移动到另一点,如果电场力做了1焦耳的功,这两点间的电势差就是1伏。
目录
公式
Uab=φa-φb
电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功与电荷量的比值叫做A、B两点的电势差[1]。关系式为
Uab=Wab/q
单位
电势差的单位是伏特,简称为伏,符号是V。
物理意义
1.由电场中两点位置决定,反映电场能的性质。
2. 与检验电荷电量、电性无关。
3. 表示移动单位电量正电荷,电场力做的功。
由此得出:顺电场线移动正电荷做正功,反之则反;但功跟电量比值不变,由两点位置决定,且为正值。
逆电场线移动正电荷做负功,反之则反;但功跟电量比值不变,由两点位置决定,且为负值。
与电场强度的关系 (1)大小关系
UAB=Ed或E=UAB /d
如图所示的匀强电场中,把一点电荷q从A移到B,则电场力做功为:W=qUAB且与路径无关。另外,由于是匀强电场。所以移动电荷时,电场力为恒力,可仍用求功公式直接求解,假设电荷所走路径是由A沿直线到达B,则做功W=F·AB·cosθ=F·q·AB·cosθ=E·q·BC,两式相比较,E=UAB/BC=U/d,这就是电场强度与电势差之间的关系。
说明:① 在匀强电场中,任意两点间的电势之差,等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的乘积。即d必须是沿着场强方向的距离,如果电场中两点不沿场强方向,d的取值应为在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。
② 公式E=UAB /d表明,匀强电场的电场强度,在数值上等于沿着电场方向上单位距离的电势降落,正是依据这个关系,电场强度的单位还有V/m。
③ 虽然公式U=Ed只适用匀强电场,但在非匀强电场问题中,我们也可以用此式来比较电势差的大小。例如图是一非匀强电场,某一电场线上A、
B、C三点AB=BC,比较UAB和UBC的大小。我们可以设想,AB段的场强要
比BC段的场强大,因而,UAB=E1·AB,UBC=E2BC,UAB>UBC
。这里的E1、E2,分别指AB段、BC段场强的平均值。
事实上,在同一幅等势面图中,我们往往把每两个相邻等势面间的电势差取一个定值,如果等势面越密,即相邻等势面的间距越小,那么场强E=U/d就越大
④ 场强与电势无直接关系。因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言的,选取的零电势点不同,电势的值也不同,而场强不变。零电势可以人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定。初学容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来,误认为电场中某点电势高,场强就大;某点电势低,场强就小。
(2)方向关系
① 场强方向就是电势降低最快的方向
只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向,但是,电势降低的方向不一定是场强方向。 ② 电场线与等势面垂直
电势差与电势零点关系
电势差与电势零点的选取无关.
判断电势高低
已知电流方向,如何判断电势高低,要分外电路和内电路
在外电路:沿着电流的方向,电势降低.
在内电路:沿着电流的方向,电势升高.
电势差是标量
电势差是标量,但有正、负,正、负只表示哪点电势高,哪点电势低,在某一电场中如果Uab>0,则Uab=φa-φb>0,即φa>φb,而
Uab=φa-φb<><>
电势差
电势差
电势差是指电场中两点之间电势的差值,也叫电压,用字母U表示。在国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称为伏,符号是V。1库电荷从电场中的一点移动到另一点,如果电场力做了1焦耳的功,这两点间的电势差就是1伏。
目录
Uab=Wab/q
单位
电势差的单位是伏特,简称为伏,符号是V。
物理意义
1.由电场中两点位置决定,反映电场能的性质。 2. 与检验电荷电量、电性无关。 3. 表示移动单位电量正电荷,电场力做的功。 由此得出:顺电场线移动正电荷做正功,反之则反;但功跟电量比值不变,由两点位置决定,且为正值。
逆电场线移动正电荷做负功,反之则反;但功跟电量比值不变,由两点位置决定,且为负值。
与电场强度的关系 (1)大小关系
UAB=Ed或E=UAB /d
如图所示的匀强电场中,把一点电荷q从A移到B,则电场力做功为:W=qUAB且与路径无关。另外,由于是匀强电场。所以移动电荷时,电场力为恒力,可仍用求功公式直接求解,假设电荷所走路径是由A沿直线到达B,则做功W=F·AB·cosθ=F·q·AB·cosθ=E·q·BC,两式相比较,E=UAB/BC=U/d,这就是电场强度与电势差之间的关系。
说明:① 在匀强电场中,任意两点间的电势之差,等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的乘积。即d必须是沿着场强方向的距离,如果电场中两点不沿场强方向,d的取值应为在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。
② 公式E=UAB /d表明,匀强电场的电场强度,在数值上等于沿着电场方向上单位距离的电势降落,正是依据这个关系,电场强度的单位还有V/m。
③ 虽然公式U=Ed只适用匀强电场,但在非匀强电场问题中,我们也可以用此式来比较电势差的大小。例如图是一非匀强电场,某一电场线上A、
B、C三点AB=BC,比较UAB和UBC的大小。我们可以设想,AB段的场强要比BC段的场强大,因而,UAB=E1·AB,UBC=E2BC,UAB>UBC。这里的E1、E2,分别指AB段、BC段场强的平均值。
事实上,在同一幅等势面图中,我们往往把每两个相邻等势面间的电势差取一个定值,如果等势面越密,即相邻等势面的间距越小,那么场强E=U/d就越大
④ 场强与电势无直接关系。因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言的,选取的零电势点不同,电势的值也不同,而场强不变。零电势可以人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定。初学容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来,误认为电场中某点电势高,场强就大;某点电势低,场强就小。
(2)方向关系
① 场强方向就是电势降低最快的方向
只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向,但是,电势降低的方向不一定是场强方向。 ② 电场线与等势面垂直
电势差与电势零点关系
电势差与电势零点的选取无关.
判断电势高低
已知电流方向,如何判断电势高低,要分外电路和内电路
在外电路:沿着电流的方向,电势降低.
在内电路:沿着电流的方向,电势升高.
电势差是标量
电势差是标量,但有正、负,正、负只表示哪点电势高,哪点电势低,在某一电场中如果Uab>0,则Uab=φa-φb>0,即φa>φb,而
Uab=φa-φb<><>
范文四:电势差
电势差
1. 在电场中A 、B 两点的电势分别为φA =300V,φB =200V,则A 、B 间的电势
差U AB =___________,一个质子从A 点运动到B 点,电场力做功_____________,质子动能的增量为______________。
2. 将一个电量 -2×10-8C 的点电荷,从零电势点O 移到M 点需克服电场力做功
4×10-8J ,则M 点电势φM =___________;若将该电荷从M 点再移至N 点,电场力做功1.4×10-7J ,则N 点电势φN =__________,M 、N 两点间的电势差U MN =_____________。
3. 电场中A 点电势φA =80V,B 点电势φB = -20V ,C 点电势φC =80V,把q = -3
×10-6C 的电荷从B 点移到C 点的过程中电场力做功W BC =______________,从C 点移到A 点,电场力做功W CA =______________。
4.关于U AB = W AB 和W AB = qU AB 的理解,正确的是 ( ) q
A .电场中的A 、B 两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比
B .在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比
C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动的电荷都没有关系
D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关
5.关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解正确的是 ( )
A .U AB 表示B 点相对A 点的电势差,即U AB = φB ? φA
B .U AB 和U BA 是不同的,它们有关系:U AB = ?U BA
C .φA 、φB 都可能有正负,所以电势是矢量
D .零电势点的规定虽然是任意的,但人们常常规定大地和无限远处为零电势
1
范文五:电势差
第五节 电势差
编写人:李果 审核:高二物理组
学习目标:1、理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选取无关 2、掌握两点间电势差的表达式,知道电势差的正负表示什么
3、知道静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功公式计算 重点:静电力做功公式W AB =qU AB 的推导和具体运用 难点:静电力做功公式中正负号的运用和正负号表示的含义 预习探究
电场中某点电势的具体数值与电势零点(即零势能点)的选取有关,但两点间的电势的差值却保持不变,所以,在物理上,研究电势的差值比电势更重要。 一、电势差 1、什么是电势差? 2、如何求电势差?
3、U AB 的正负表示什么含义? 4、电势差与电压有何关系?
例1、如下图示,如果B 板接地(取大地的电势为0,则与大地相连的导体的电势也为0),则A 板电势为8V ,M 点的电势为6V ,N 点电势为2V ,则M 、N 两点间的电势差是多少伏?如果改为A 板接地,问:B 板电势是多大?M 、N 两点的电势各为多大?M 、N 两点的电势差是多少伏?
思考:1、静电力做功与电势能变化的关系。用公式表示就是2、电势能与电势的关系。用公式表示:根据以上思考,可得: 二、静电力做功与电势差之间的关系
即:W AB =qU AB
所以,电势差还可以这样求:U AB =
W AB
q
例2、关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( ) A .电势差是矢量,电场力做的功是标量
B .在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零 C .在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大 D .在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零
例3、在电场中移动正电荷q =2?10-5C ,从A 到B 静电力做功4?10J ,从B 到C 克服静电力做功8?10J ,回答:(1)比较A 、B 、C 三点电势高低;(2)求这三点间的电势差;(3)将电荷q , =-3?10-5C 从A 点移至C 点,静电力做多少功?
注意三个问题:1、q 、W AB 、U AB 均可以取正取负,它们的正负各表示什么含义,在运用上述公式计算时,正负需不需要考虑?
2、还可以根据W =qEl cos α来求静电力做功,试比较这两种求法。当然你还可以列出其他的求法,不妨都列一列。
3、现在,让我们再来比较一下场强、电势、电势差以及它们的关系:
-4
-4
例4.如图,光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q 为圆心的圆周交于B 、C 两点,设一质量为m 、电荷量为 -q 的空心小球从杆上A 点从静止开始下落,滑到B v B =gh ,求:(1)小球滑到C 点的速度v C ;(2)A 、C 两点间的电势差U AC .
巩固训练
1、关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( )
A 、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 B 、电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 C 、1C 的电荷从A 点移动到B 点,电场力做1J 的功,则A 、B 间的电势差是1V D 、在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零
E .两点间的电势差等于单位正电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功 F .在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 G .两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
2.一个点电荷,从静电场中a 点移到b 点电场力做功为零,则( ) A .a 、b 两点电势一定相等 B .a 、b 两点电场强度一定相等
C .作用于该点电荷的电场力与其移动方向一定垂直 D .a 、b 两点的电势差一定为零
3、如图,A 、B 为两等量异号电荷,A 带正电,B 带负电,在A 、B 连线上有a 、b 、c 三点,其中b 为连线的中点,ab=bc,则( ) A 、a 点与c 点的电场强度相同 B 、a 点与c 点的电势相同
C 、a 、b 间电势差与b 、c 间电势差相等
D 、点电荷q 沿A 、B 连线的中垂线移动,电场力不做功
4、在静电场中,一个带电量q=2.0×10-9C 的负电荷从A 点移动到B 点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为4.0×10-5J ,质点的动能增加了8.0×10-5J ,则A 、B 两点间的电势差大小为( ) A 、2×10-4V B 、1×104V C 、4×104V D 、2×104V 5、如图所示,在点电荷Q 形成的电场中,a 、b 两点在同一等势面上,c 、d 两点在另外同一等势面上,甲、乙两带电粒子的运动轨迹分别为acb 和adb 曲线. 若两粒子通过a 点时具有相同的动能,则( ) A. 甲、乙两粒子带同种电荷
B. 甲粒子经过c 点时与乙粒子经过d 点时的动能不相同 C. 两粒子经过b 点时的动能相同
D. 若取无穷远处为零电势,则甲粒子在c 点的电势能等于乙粒子在d 点时的电势能
6.将一电子由电场中的点1移到点2,克服电场力做功30eV ;由点1移至点3,电场力做功20eV ;。设点2的电势?2=0。求:(1)1点的电势?1;(2)2、3两点的电势差U 23。
7、如图,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等,一正电荷在等势面?3上时的动能为20J ,它运动到等势面?1上时速度为0,令?2=0,则该电荷的电势能
E p =4J 时,其动能大小为多少?
8、如图所示,匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形,AB=4cm,BC=3cm。把电荷量q =-2×10-10C 的点电荷由A 点移到B 点,电场力做功W 1=4.8×10-8J ;再由B 点移到C 点克服电场力做功W 2=4.8×10-8J ,求:(1)A 、B 和B 、C 间的电势差U AB 和U BC ; (2)若取B 点的电势为零,求A 、C 两点的电势;(3)在图中画出电场方向。
B A
9、如图,带电粒子以竖直向上的初速度ν自A 处进入场强为E 、水平向右的匀强电场,它受到的电场力恰与重力相等,当粒子到达B 处时,速度大小仍为ν,但方向变为水平向右,
则:(1)确定带电粒子的电性;(2)A 、B 间的电势差等于多少?
通过本节课的学习,大家应该可以总结出电场力做功的求解方法:
(1)由由功的定义W =Fl cos α来计算;
(2)由电场力做功与电势能变化关系W =-?E p 来求;
(3)由W =qU 来求; (4)用动能定理来求W 电+W 其他=?E k .
关键的问题是:一定要弄清楚在什么样的情况下用哪一种方法,留给大家去思考吧!
第六节 电势差与电场强度的关系
编写人:李果 审核:高二物理组
学习目标:1、知道匀强电场中电势差与电场强度的关系,掌握表达两者关系的公式
2、 知道电场强度的另一单位“伏特每米”的物理意义 重点:匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系
难点:匀强电场的电场强度大小等于两点间的电势差与这两点沿电场方向距离的比值 预习探究
电场强度和电势都是描述电场性质的物理量,两者从不同角度对电场性质进行了描述,它们之间存在怎样的关系呢?
E p F
回顾:电场强度和电势的概念。 (E =,?=)
q q
可见,E 和?有一个共同的媒介——试探电荷,能不能通过研究试探电荷将二者联系起来? 下面研究试探电荷在电场中的移动,从最简单的情况入手。
如图,求将+q由A 点移动至B
思路一:由静电力做功与电势差的关系可得
E
W AB =
思路二:由功的定义W =Fl cos α可得 W AB = 两者相比,便可得到U AB 与E 的关系:
U AB =Ed
用语言描述就是: 注意:1、这个结论是由匀强电场得出的,也只适用于匀强电场。 举例:如图,同一电场线上三点A 、B 、C ,已知
A
AB=BC,试比较U AB 与U BC 的大小。
2、d 指的是两点间沿电场方向的距离。 举例:如图,OA=OB=OC,比较U OA 、U OB 和
E
U OC 的大小.
根据U AB =Ed 还可得出:
E =
U AB
d
也就是说,在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点沿电场方向距离的比值。如果是非匀强电场,这个比值表示的是两点间的平均电场强度。
相信同学们学到这里应该知道为什么说电场强度的另一个单位是“伏特每米”了。下面请同学们证明:1N/C=1V/m.
现在,请你比较一下场强的三个公式:E =预习自测
1.下述关于匀强电场的结论正确的是( ) 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.如图1所示,在场强为E 的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线长L ,与电场线夹角为α,则A 、B 两点的电势差为
图1
图2
3.如图2,A 、B 两点相距0.1m ,θ=60°,匀强电场场强E =100V /m ,则A 、B 间电势差U AB =______V.
4.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为3.2×10重量为1.6×10典型例题
例1、匀强电场中,C 是A 、B 的中点,已知?A =10V ,?B =20V,则?C =?若线段 MN 与AB 平行且等长,则U AB =?
E
-14
-19
Q U F
、E =k 2、E =.
d r q
C ,
N ,若板间距为10mm ,则两板间的电压为
例2、如图,匀强电场中A 、B 、C 、D 是矩形的四个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为10V 、16V 、18V ,求:(1)D 点电势;(2
C B
例3、如图,两平行金属板A 、B 间为一匀强电场,A 、B 相距6cm ,C 、D 为电场中的两点,且CD =4cm ,CD 连线和场强方向成60°角.已知电子从D 点移到C 点电场力做功为3.2×10-17J ,求:(1)场强;(2)A 、B 两板间的电势差;(3)若A 板接地,D 点电势为多少? 巩固提高
1、下列说法正确的是( )
A .由公式U = Ed 得,在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积
B .由公式E = U/d得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小 C .在匀强电场中,任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积 D .公式U = Ed只适用匀强电场
2、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 3、关于静电场的说法中正确的是( )
A .在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 B .在匀强电场中,电势降低最快的方向就是场强的方向 C .电荷在等势面上移动时不受电场力
D .若电场力对电荷作正功,电荷的电势能一定减小,而动能不一定增加
4、图中实线表示电场线,虚线表示等势面,过a.b 两点的等势面的电势分别为40V 、20V ,
那么ab 连线的中点的电势值为( )
A 、等于30V B 、大于30V C 、小于30V D 、无法确定 5、如图所示,平行直线表示电场线,但未标方向,带电量为10-2C 的
微粒在电场中只受电场力作用,由A 点移到B 点,动能损失0.1J ,若A 点电势为-10V ,则( )
A .B 点的电势为0V B .电场线方向从右向左 C .微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D .微粒的运动轨迹可能是轨迹2
6、在匀强电场中如图中所示分布着 A 、B 、C 三点,BC=20cm,∠ABC=600. 当把一个电量 q=10-5C 的正电荷从A 沿AB 线移到B 时, 电场力做功为零; 从B 移到C 时, 克服电场力做功
C
B
为1.73×10 -3J. 试判断该电场的方向,并算出场强的大小.
7、在场强E=5.0×10N/C匀强电场中,一带电量为-4×10的半圆形路径移到同一条电场线上的B 点。 (1)求A 、B 两点的电势差.
(2)在这过程中电场力做了多少功?
3
8
C 的点电荷,由A 沿半径为2cm
E
(3)若C 点为圆周上的一点,且∠BOC=60,则将该点电荷从A 点移到C 点,电势能变化多少?
8、在水平向右的匀强电场中,有一质量为m 、带正电的小球,用长为l 的绝缘细线悬挂于O 点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,如图所示。现给小球一个初速度,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。试问:(1)小球做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小? 速度最小值多大? (2)速度最大处与速度最小
处的电势差是多少?
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