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时间:2019-09-06
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1、电势差与电场强度的关系一、电场的两大性质:①电场力的性质:②电场能的性质:由电场强度描述由电势描述二、场强与电势差的关系一个匀强电场,场强大小为E,A、B是沿电场方向上的两点,其电势差为UAB,A、B之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由A移到B,你可以用几种方法计算电场力所做的功?(1)WAB=Fd=qEd(2)WAB=qUAB即得:UAB=Ed或E=UAB/d若A、B不在同一条电场线上:A..BE.B′若用d表示A、B沿场强方向上的距离①只适用于匀强电场②d是沿场强方向的距离结论:匀强电场中两点间的电势差等于场强
2、与这两点间沿电场线方向的距离的乘积在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差单位:V/m以上两公式的使用条件:单位关系:1V/m=1N/CEABLαBˊd[说明]电场中两点间的电势差,类同于重力场中两点间的高度差:高度差Δh跟物体运动的路径无关,只与A、B的位置有关问题讨论:答:电场线方向是电势降落最快的方向。1.电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗?答:电势差UAB跟移动电荷的路径无关,只与A、B的位置有关。2.单位长度内,沿AB、ABˊ两个方向,哪个电势降落的快?(假若α=60°
3、,UAB=10V,d=10m)ECABD在匀强电场中,平行四边形ABCD,证明:UAB=UDCUDA=UCB结论:在匀强电场中,相互平行且相等线段两端的电势差相等。M为AB的中点N为DA的中点练习:a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如右图所示.由此可知c点的电势为()A.4VB.8VC.12VD.24V答案:B比较电场强度的公式是电场强度的定义式,适用于一切电场是电场强度的决定式,适用点电荷的电场是
4、电场强度和电势差的关系式,适用匀强电场1、如图,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φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确?A.φa>φb>φcB.Ea>Eb>EcC.φa-φb=φb-φcD.Ea=Eb=Ec课堂练习:●●●abcE2、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
5、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。A301503.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;B、场强为零的区域中,电势处处相同;C、沿电场线方向电场强度一定越来越小;D、电势降低的方向就是电场线的方向。B4.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30VB大于30VC小于30VD无法确定C答案:7.5×103;-3.84×10-16;增加5
6、、如图所示,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=2.4×103V,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”、“减少”或“不变”)6.如图所示为匀强电场中的一簇等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则该电场的场强为________;到A点距离为1.5cm的P点的电势为________;该电场的场强方向为________.7.水平放置的两平行金属板
7、相距为d,充电后,其间形成匀强电场,一带电荷量为q,质量为m的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线恰从上板边缘射出,如下图所示,求两金属板间的电势差为多少?8、两块相同的金属板A、B水平地平行放置,两板的正对面相距30cm,A、B板分别跟电源的正、负极相连接,电源的电压为60V,如图所示,求:(1)两板间电场的场强的大小和方向。(2)若A板接地,则B板电势为多大?(3)若C点离A板的距离10cm,D点离B板的距离为15cm,则C、D两点间的电势差为多少AB.C.D9、如图,在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电小球,小球
8、质量为m,带电荷量为-q,杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于BC两点,小球从A点无初速释放,AB=BC=h,小球滑到B点时速度大小为,求小球滑到C点时速度的大小及AC两点间的电势差.解:因B、C为同一等势面上的两点,所以小球从B运动到C点的过程中,电场力做功为零,由动能定理得小球从A运动到C的过程中,由动能定理得:小结:一、电势差与电场强度的关
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