高中物理電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

1、§6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【典型例題】【例1】關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，正確的說法是：（ ）A、在相同距離的兩點(diǎn)上，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大B、任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積C、電勢(shì)減小的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)的方向D、沿電場(chǎng)線的方向任意相同距離上的電勢(shì)差必定相等【解析】勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)可以用E=來計(jì)算，式中的d是電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離。若是沿電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)的距離相等，那么電勢(shì)差大的場(chǎng)強(qiáng)才必定大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由d的意義可知選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電勢(shì)減小得最快的方向才是場(chǎng)強(qiáng)方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由U=Ed可知，選項(xiàng)D正確?！敬鸢窪】【例2】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、

2、C三點(diǎn)，它們的連線構(gòu)成一個(gè)直角三角形，AB0.12m，AC0.05m，把一電荷量q1×10-8C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為5×10-7J，把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功仍為5×10-7J，由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)?，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 ，B、C兩點(diǎn)帶電電勢(shì)差是 ?！窘馕觥坑深}意可知：電荷從B移到A、C兩點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等，表明電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，故A、C兩點(diǎn)具有相同的電勢(shì)，A、C兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，由于電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面，所以場(chǎng)強(qiáng)方向與AC連線垂直；又由于負(fù)電荷從B移到A或C時(shí)電場(chǎng)力做正功，表明負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向由B指向等勢(shì)面AC，故場(chǎng)強(qiáng)

3、方向應(yīng)當(dāng)由等勢(shì)面AC指向B，即由A指向B。B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UBCA、 C兩點(diǎn)在等勢(shì)面上，UBAUBC50V，由圖示可知AB垂直于AC，故場(chǎng)強(qiáng)：【例3】如圖所示，為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面。已知?jiǎng)t：（ ）A、 B、C、D、上述情況都有可能【解析】雖然題中給出的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，但仍可利用U=Ed定性地進(jìn)行分析，由圖示可知，a、b間的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)大于b、c間的場(chǎng)強(qiáng)，而ab=bc，故UabUbc，即a-bb-cb即b4V【答案C】【基礎(chǔ)練習(xí)】一、 選擇題：1、關(guān)于靜電場(chǎng)的說法中正確的是：（ ）A、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間的距離成正比B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降低的方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向C、電荷在

4、等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力D、若電場(chǎng)力對(duì)電荷作正功，電荷的電勢(shì)能一定減小，而動(dòng)能不一定增加2、下列對(duì)于公式E=的理解，錯(cuò)誤的是：（ ）A、它僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值等于每單位距離上降低的電勢(shì)C、場(chǎng)強(qiáng)的另一單位V/m，適用于任何電場(chǎng)D、只要測(cè)出兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)的間距，就可算出電場(chǎng)強(qiáng)度3、如圖所示，有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B兩等勢(shì)面間距離為5，電勢(shì)差為25V，在電場(chǎng)中P點(diǎn)固定放置電量為5×10-9C的負(fù)點(diǎn)電荷，此時(shí)電場(chǎng)中有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，此點(diǎn)在P點(diǎn)的：（ ）A、上方30 B、下方30 C、上方25 D、下方254、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的連線構(gòu)成邊長(zhǎng)為的

5、等邊三角形。把帶電量為-e的電子從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功W；把帶電量為e的粒子從B移到C，電場(chǎng)力也做功W，則下列說法中正確的是：（ ）A、A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為ABCB、A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為AB=C C、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定與AC垂直D、若場(chǎng)強(qiáng)與紙面平行，則場(chǎng)強(qiáng)大小等于5、如圖所示，MN是一負(fù)的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，場(chǎng)強(qiáng)方向由M指向N，ab=bc，a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)分別為Ea、Eb、Ec和a、b、c，則下列關(guān)系正確的是：（ ）A、EaEbEc B、Ea=Eb=Ec C、abc D、a-b=b-c 6、AB是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)處自由釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A

6、到B運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖線如圖所示，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系是：（ ）A、AB ，EAEB B、AB ，EAEB C、AB ，EAEB D、AB ，EAEB二、填空題：7、如圖所示，是某勻強(qiáng)電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，相應(yīng)的電勢(shì)值分別為-10V、0、10V，圖中A、B兩點(diǎn)相距2.5，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 V/m。8、如圖，兩平行金屬板間電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0×104 V/m,A、B兩板間相距1，C點(diǎn)與A相距0.4，若B接地，則A、B間電勢(shì)差UAB= V，將帶電量為- 1.0×10-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢(shì)能為 J。9、在相距為d的A、B兩板之間有a、b

7、、c三點(diǎn)，a點(diǎn)距A板d/3，b、c兩點(diǎn)距B板都是d/3，A板接地，A、B兩板間的電壓為U，如圖所示，則b點(diǎn)的電勢(shì)為 ，點(diǎn)電荷+q從a點(diǎn)移到c的過程中，電場(chǎng)力做功 ，點(diǎn)電荷-q在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為 。三、 計(jì)算題：10、如圖，兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距6，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且CD=4，CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角。已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3.2×10-17J，求：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為多少？11、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=200 V/m，方向沿a指向o，a、b、c、d四點(diǎn)恰在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10的正方形四個(gè)頂

8、點(diǎn)上，若bo：co=3：2，并以a點(diǎn)為電勢(shì)的零點(diǎn)，則b、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)分別為多大？ 12、如圖是某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面示意圖，A、B兩點(diǎn)相距5，=53°，一帶電量為-4×10-6C的微粒沿AB勻速運(yùn)動(dòng)，則此微粒的質(zhì)量為多少？（取g=10m/s2）【能力提升】1、如圖所示，在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一動(dòng)點(diǎn)A以O(shè)為圓心，r為半徑做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)OA與x軸正向成角時(shí)O、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（ ）A、UOA=E·r B、UOA=E·r sin C、UOA=E·r cos D、UOA=-E·r cos2、如圖所示,一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速度v0從

9、P點(diǎn)斜向上射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若油滴到達(dá)最高點(diǎn)的速度大小仍為 v0，則油滴最高點(diǎn)的位置（ ）A、在P點(diǎn)的左上方 B、在P點(diǎn)的右上方 C、在P點(diǎn)的正上方 D、上述情況都可能3、長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)棒兩端固定兩金屬小球，各帶電量為+q和-q，細(xì)棒可繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)棒放置在兩平行金屬板中間，兩板間距離為d，電壓為U，要使細(xì)棒從圖所示位置轉(zhuǎn)過180°角，兩小球克服電場(chǎng)力做功為2Uql/d，若細(xì)棒可承受最大力為F，則細(xì)棒斷裂所加在兩板間最小電壓 4、如圖所示A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為A=15V，B=3V，C=-3V，由此可得D點(diǎn)電勢(shì)D為多大？ §6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題：1、D 2、BD 3、