高中物理10电势差与电场强度的关系二导学案新人教版选修

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1、六、电势差与电场强度的关系（二）［要点导学］电场强度的物理意义的另一种表述电场强度的大小描述沿电场线方向电势降落的，场强的方向是电势降落的方向。根据这点，可以判断电场强度的方向。注意：场强和电势没有直接关系，场强大只说明沿电场线方向电势降落快，但电势可大可小甚至可以是零；反之，电势大时，场强也可大可小甚至可以是零。它们之间的关系与加速度和速度的关系相似。ABC图1-6-12［范例精析］例1如图1-6-12所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点。已知φA＝12V，φB＝6V，φC＝－6V。试在该方框中作出表示该电场的几条电场线，并要求保

2、留作图时所用的辅助线（用虚线表示）。解析由于电场线与等势面（线）互相垂直，且匀强电场中的电场ABCD图1-6-13线和等势线均是间隔均匀、互相平行的直线，因此只要能确定电场中一条等势线，就可由A、B、C三点的电势高低，作出电场线。由题意可知，B点电势介于A、C之间，连接AC并将其三等分。由匀强电场特点可知：距A点三分之一AC处的D点与B点等势，连接BD则BD即为电场中的一条等势线；根据等势面（线）与电场线垂直作BD的垂线三条；因电势A高C低，故可得如图1-6-13所示的电场线。EOLmq拓展“电场线和等势线均是间隔均匀、互相平行的直线”以及“沿任意方向电

3、势均匀变化”是匀强电场的固有特性，这也是解决本题的重要依据。例2在场强为E的水平方向的匀强电场中，有一质量不计的轻杆，可绕杆的一端点O自由的转动，另一端连一质量为m的带正电的小球，把杆拉成水平后由静止释放，如图1-6-14所示。若小球达到最低位置时速度恰好为零，则小球所带的图1-6-14电量是_______。图1-6-15解析：在水平的匀强电场中，当轻杆由水平位置转至竖直位置时，质量为m，带正电，电量为q的小球，其电势能增加，重力势能减少，动能不变。小球电势能的增加量等于它克服电场力所做的功。39用心爱心专心，而重力势能减少了，根据能量守恒定律得：，则小

4、球所带电量为：例3如图1-6-15，在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电小球，小球质量为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.解析本题的电场是非匀强电场，UAC=Ed的公式已经不能使用。但是，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，由动能定理得所以拓展在研究带电粒子在电场中运动的问题时，应用动能定理是最佳选择。因为电场力做功与路径无关，所以只

5、要选定初始状态和终了状态，动能定理的方程就容易建立，求解方程也十分方便。［能力训练］1．下列关于匀强电场强度和电势差的关系叙述正确的是（）A．在相同的距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B．任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C．沿着电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等D．电势减小的方向必定是场强的方向图1-6-162．如图1-6-16所示，A、B、C是某电场中同一条电场线上的三点。已知=。下列判断正确的是（）A．φA＞φB＞φCB．φA－φB=φB－φCOAEx图1-6-17C．EA＞EB＞ECD．EA=EB=EC3．如图1-6-17所

6、示，在沿x轴正向的匀强电场39用心爱心专心中，有一动点A以O为圆心，r为半径做逆时针转动，当OA与x轴正向成θ角时，O、A两点间的电势差为图1-6-18A．B．C．D．4．如图1-6-18所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1=；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=。由此可知，电荷在电场中的移动时，电场力做功的特点是。图1-6-195．如图1-6-19所示，一个匀强电场中有M、N、P三

7、点，它们的连线组成一个直角三角形，MN=4厘米，MP=5厘米，当把电量是－2×10-9库的点电荷从M点移至N点时，电场力做功为8×10-9焦耳，而从M移到P时，电场力做功为8×10-9焦耳，此时电场的方向为，电场强度大小为。ABE600图1-6-206．在匀强电场中的同一条电场线上相距10厘米的a、b两点，在8×10-3牛外力作用下把4×10-6库的负电荷匀速从a移到b，则a、b两点的电势差为伏，电力线方向从指向，以a为电势能零点，该负电荷在b处的电势能为，该匀强电场的电场强度为。7、如图1-6-20所示，电荷量为－5×10－3C的点电荷在匀强电场中沿半

8、径为10㎝的半圆弧由A点运动到B点，已知电场强度E=1.0×103V/m，则此过