电势差与电场强度的关系.ppt

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1、第六节 电势差与电场强度的关系,【例一】如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条电场线上，它们之间的距离为d，电势差为UAB，将电荷量为q的正电荷从A移动到B，试表示出电场力做的功WAB。,AB= Fd = qEd ,AB= qUAB ,从力的角度：,从能的角度：,由 两式得: UAB = Ed,【例二】若不沿场强方向移动电荷呢？,从力的角度：,d,从能的角度：,由上两式得: UAB = Ed,电势差与电场强度的关系：,UAB = Ed,在匀强电场中，两点间的电势差U等于电场强度E与这两点沿电场方向距离d的乘积,二、探究电势与电场强度的关系,问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？

2、反之又如何呢？,E大处一定高,E大处一定低,E大处不一定高；高处E不一定大,二、探究电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点 ）,对O点：E=0， 0,.O,对O点： =0，E 0,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,解：,根据 ，得：,例2、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

3、板的距离为15cm,则C、D两点间的电势差为多少,答：略,30,15,0,、如图所示，两块相对的平行金属板、与电池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（） 、点电荷受到的电场力减小 、点电荷受到的电场力增大 、点电荷的电势能减小 、点电荷的电势能保持不变,例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为A=12V,B=3v,c=3v.由此可知D点电势D=_V.,A,B,C,D,分析：因为B、C两点的电势 相等,故BC为一等势面,所以 A、D也在一等势面上， D=12V,变化1.若c=-6v,其它条件不变

4、，则D=_V. 变化2.若c=0,其它条件不变，则D=_V.,A 12V,B 3V,C -6V,D ?V,因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势 相等,即BD在同一等势面上，故为,3V,P,E,A 12V,B 3V,C,D,0,?V,P,Q,E,巩固练习： 1.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 距离的乘积. B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降 落可能相等。 C.电势减小的方向必为场强的方向。 D.在相同距离的两点上,电势差大的其场强 也大.,【练习1】两块带电的平行金属板相距10cm，两板之间的电势差为9.0103V。在两板间与两板等距离处有

5、一粒尘埃，带有-1.610-7C的电荷。这粒尘埃受到的静电力是多大？这粒尘埃在静电力的作用下运动到带正电的金属板，静电力做的功是多少？,答案：1.4410-2N 7.210-4J,【练习2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，A、B、C、D为一虚线与等势面的交点，相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度大小为 .V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为 .V。,【答案】,【练习3】如图为某一电场的三条电场线，在其中一条电场线上有A、B、C三点,LAB=LBC,试比较UAB和UBC的大小,答案： UAB UBC,U=Ed不能用于非匀强电场的定量计算，但是仍然可以用于一些情况下定性的判断,

6、当 堂 训 练,1.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则 Aa、b两点的场强一定相等 B该点电荷一定沿等势面移动 C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 Da、b两点的电势一定相等,D,2.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确的是 A电荷从a到b，运动的加速度变小 B电荷在b处的电势能大 Cb处的电势高 D电荷在b处的速度小,BD,3.如图1所示，q1和q2为两静止的等量异号电荷，MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到MN上一点P时的速度为v0，方向指向两电

7、荷连线的中点O。经很短的时间，粒子速度为v，则有 Avv0 Bv=v0 Cvv0 D无法确定,C,4.图中AB、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC=60，BC=20cm把一个电量q=105C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方向是 A865Vm，垂直AC向左 B865Vm，垂直 AC向右 C1000Vm，垂直 AB斜向上 D1000Vm，垂直 AB斜向下,D,5.如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=510-4C的正点电荷，将质量为m

8、=3g，电量q=210-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？,W外=910-3J,6. 一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？,提高练习： 1.图示为匀强电场中的一组等势面。已知相 邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电 场的场强大小为_v/m,方向为_.,40v,20v,0,-20v,E,2.图示，A、B、C为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.当把电量为-210-9C的点电荷从B点移到C点的过程中,电场力做功8 10-9J,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8 10-9J,则电场强度为多大?,B,C,E,A,