第1章6.pptVIP

6　电势差与电场强度的关系 2．在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5 eV，则下列结论错误的是(　　) A．电场强度的方向一定是由b到a B．a、b两点间的电压是5 V C．电子的电势能减少了5 eV D．因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势 【答案】A 一、电势差与电场强度的关系式 如图1－6－1，在匀强电场中，电荷q从A点移动到B点． 1．静电力做功WAB与UAB的关系为：WAB＝______. 2．由F＝qE，WAB＝Fd＝______. 3．对比两种计算结果，得UAB＝______. 4．公式UAB＝Ed的适用条件是：E是____________，d是沿_________方向的距离． 二、从电势差的角度理解电场强度 1．由公式UAB＝Ed，得E＝________. 2．公式适用于________电场强度的计算． 3．在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿________方向距离的比值． 4．电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的__________． 电势和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场本身决定，但这两个物理量之间无直接关系，电场强度是从力的角度描述电场性质的物理量，是矢量；而电势则是从能量角度来描述电场性质的物理量，是标量．但是电场强度与电势差有一定的关系． 【答案】BC 【例1】 关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是(　　) 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．沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必定相等 C．电势降低的方向必是场强方向 D．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大 答案：B 如图1－6－4所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　) A．UOP＝－10 sin θ(V) B．UOP＝10 sin θ(V) C．UOP＝－10 cos θ(V) D．UOP＝10 cos θ(V) 【答案】A 【解释】在匀强电场中，UOP＝－E·R sin θ＝－10 sin θ(V)，故A对． 【例2】 如图1－6－5所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定(　　) A．EaEbEc B．φaφbφc C．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec 解析：由“沿着电场线的方向，电势越来越低”知：φaφbφc，断定选项B对．因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线，故选项C、D不能断定正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线，故选项A不能断定正确．正确答案为选项B. 答案：B 反思领悟：(1)电场强度的大小看电场线的疏密，密处大疏处小．(2)等差等势面密(疏)的地方，电场线也密(疏)，电场强度就大(小)．(3)匀强电场中的等差等势面分布均匀，电场强度处处相同，点电荷的电场中的等差等势面在离点电荷近处密，电场强度大． 如图1－6－6所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　) A．等于35 V 　　B．大于35 V C．小于35 V 　　D．等于15 V 【答案】C 【例3】 如图1－6－7所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间距均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求： (1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？ (2)在入射方向上小球最大位移是多少？(电场足够大) 反思领悟：物体做直线运动的条件是合力为零或合力与速度方向在同一直线上，从而确定电场力的大小和方向，可与牛顿第二定律、动能定理、功能关系相结合，解题思路和步骤与力学中完全相同． 如图1－6－8所示，相距10 mm的两等势面AA′、BB′，其间有一静止的油滴P，已知它所受的重力是1.6×10－14 N，所带的电荷量是3.2×10－19 C，则下面判断正确的是(　　) A．φA＞φB，UAB＝100 V B．φA＞φB，UAB＝750 V C．φA＜φB，UBA＝500 V D．φA＜φB，UBA＝1 000 V 【答案】C 匀强电场中等分法的应用 在匀强电场中，若已知三个点的电势，可先用线段连接电势差最大的两点，再根据第三点的电势，把线段等分为几段，在线段上找出与第三点电势相等的等分点，连接该等分点与第三点的直线则为匀强电场的一条等势线，作该等势线