高二物理第7讲：电场强度和电势差的关系教师版-赵建新.docx

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1、第7讲电场强度和电势差的关系（教师版）1.电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。2、等势面的特点：①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。3.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方向的距离的乘积．或注意：①上式只适用于匀强电场．②d是沿场方向上的距离．例1．对于公式Uab＝Ed的理解，下列说法正确的是(　　)A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B．a点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大C．公式中的d是指a

2、点与b点之间的距离D．公式中的d是a、b两点所在等势面间的垂直距离解析：　Uab＝Ed公式中的d是指a、b两点间沿电场线方向的距离，或是a、b两点所在等势面间的垂直距离．此公式只适用于匀强电场．答案：　D例2.如右图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是(　　)A．竖直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m解析：　根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左．由场强与电势差的关系得：E＝＝100V/m

3、.答案：　B例3.如右图所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA的值为(　　)A．－10V　　　　　B．10VC．－5VD．－5V解析：　A、B两点沿电场线方向的距离：d＝l·cos60°＝0.1×m＝0.05mB点的电势低于A点电势：UBA＝－Ed＝－100×0.05V＝－5V.答案：　C例4.如右图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，则下述计算结果正确的是(　　)A．ab之间的电势差为4000VB．ac之间的电势差为50VC．将q＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abc

4、da移动一周，电场力做功为零D．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是－0.25J解析：　Uab＝Udc＝E·dc＝40V，Uac＝Uab＝40V，A错，B错．将电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，C对．Wac＝qU＝－5×10－3×40J＝－0.2J，D错．故选C.答案：　C例5.如右图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q＝－1.5×10－8C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4.2×10－5J的功．(1)试确定两板所带电荷Q1、Q2的电性；(2)若已知A

5、点电势φA＝800V，

6、AB

7、＝1cm.试求B点电势φB和电场强度的大小和方向．解析：　(1)把带电量为q＝－1.5×10－8C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4.2×10－5J的功．说明A点的电势高于B点的电势，电场的方向由上向下，因此，上板Q1带正电，下板Q2带负电．(2)A、B两点的电势差为UAB＝＝V＝2800V，设B点的电势为φB，根据UAB＝φA－φB得φB＝φA－UAB＝800V－2800V＝－2000V电场强度为E＝＝＝V/m＝5.6×103V/m，方向为竖直向下．答案：　(1)Q1正电，Q2负电；(2)－2000V,5.6×105V/m　竖直向下例6．

8、如下图，A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板，一个质量m＝10－4kg，电荷量q＝5×10－5C的带正电粒子静止于两板的正中央，已知两板间距离为20cm，g＝10m/s2，求：(1)两板间匀强电场的场强大小；(2)两板间的电势差；(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半，使带电粒子从两板正中央由静止开始运动，则经过多长时间粒子撞到板上．解析：　(1)带电粒子静止，qE＝mg，E＝20V/m.(2)电势差U＝Ed＝20×0.2V＝4V.(3)若带电粒子的电荷量减少一半，则电场力减半，重力不变，则有mg－qE＝ma，mg＝ma，a＝g，x＝at2，即0.1＝×5

9、×t2，解得t＝0.2s.答案：　(1)20V/m　(2)4V　(3)0.2sA1．下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系，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，任何相同距离上的电势降落必相等C．电势减小的方向必是场强的方向D．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大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，其电势差相等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的垂直距离D．匀强电场中，沿着电场线的方向，