16电场强度与电势差的关系学案2

1、 « 1.5 电场强度与电势差的关系学案 2课前练习1. 一个电荷只在电场力作用下从的 A 点移到 B 点时，电场力做了 5X10 6J 的 正功，那么此过程中电荷的电势能（填“增加”或“减少”）5X106/2. 如果把 q=1.0X10-8 C 的电荷从无穷远处移至电场中的 A 点，需要克服电场力做功 W=1.2X10a2 3 4 5J,规定无穷远处的电势为零.则电荷在A点的电势能是J, A 点的电势秘是 V.3 UAB =（ PA阳，UBA=（ PB -秘，因此 UAB=UBA，可见电势差可以 是正 值，也可以是负值 .4 如图 1 所示，把电荷量 q=+2X 10-'1

2、 C 的点电荷由 A 点移动到 B 点，电 场 力所做的功 WAB =4X 1011 J.A、 B 两点间的电势差 UAB=K；A /B、A 两点间的电势差 UBA=V如果将电荷量 q = 2X10-11 C 的点电荷由 B 点移到 A 点，贝 lj 电场力所做的功 WBA'=J.5.对公式E=a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点和b点距离越大，则这两点的电势差越大C. 公式中的d是指a点和b点之间的距离D. 公式中的 d 是 a、 b 两点所在的两个等势面间的垂直距离一、带电粒子在电场中的运动轨迹问题 电场线是为研究电场而假想

3、的理想模型，带电粒子在电场中的运动轨迹是带 电粒子在电场力作用下的实际路线，电场力在电场线的切线方向上，电场线与等 势面垂直，且电场线由高电势指向低电势 . 粒子在电场中的运动轨迹由力和初速 度 的方向决定，既可以与电场线重合也可以与等势面重合，一定要分清它们的区别与联系.方法总结 粒子的运动轨迹曲线必弯向合外力一侧，力的方向、弯曲方向、速率方向对应 .电场线和等势面都是假想的曲线，在电场中两者相互垂直，且电场线由高 电势指 向低电势 .根据电场线的方向以及疏密情况，确定场强及带电性质，定性判断电场力（或 加 速度）的大小和方向 . 再根据电场力方向与速度方向的关系来判断速度的变化情 况和运动

4、 情况.利用电场力做功情况来判断电势能的变化情况，可以通过能量转化和守恒 确定电 势能及动能的变化情况 .例 1 如图 2 所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量 为 W6C 的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从 A 点运动到 B 点时动能减少了 10 一 5/已知A点的电势为一 10T,则以下判断正确的是（） 作变式训练1某静电场中的电场线如图 3所示，带电粒子在电场中仅受电场力 作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由 M运动到N,以下说法正确的是（）A. 粒子必定带负电荷夕/3. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度X/ /C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度/ /

5、 JD. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能/._/?二、匀强电场中电场线与等势面的问题在匀强电场中U=E? d, d是沿电场线方向上的距离.电场中等势面与电场线 垂直，沿电场线方向上等距离的点之间电势差相等在与电场线有夹角0 （0<0<90。）的直线上，等间距点电势差同样相等.方法总结对有关电场线与等势面的问题，要注意应用电场线与等势面垂直等结论的点之间对应的电纸面平行，A、B、?万I八I通过等势面可以确定电场线的方向 在匀强电场中，同一直线上等距离 势差相等，这也是寻找等势面的突破口例2如图4所示，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与C为电场中的三个点，三点电势分别为（PA=1

6、2 V,（ pB = 6 V,（ pc=-6 V.试在方框内作出该电场的示意图（即; 画出几条电场线），要保留作图时所用的辅助线变式训练2 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20 V, b点的电势为24 V, d点的电势为",如图5所示，20 V?4V由此可知c点的电势为（）：A. 4 V B. 8 V24 vlJC. 12 V D. 24 VBc三电场中涉及能量（动能）问题的应用处理电场中涉及能量的动力号问题一般用动能定理、功能关系求解.在求解电场力的功时，方法很多，一般采取 WAB = qUAB，而且 Wab

7、 EAB.方法总结动能定理适用于各种运动、各种场合，与做功和能量相关的问题可先考虑使用动能定理解决问题.例3如图6所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正电荷 Q为圆心的某圆交 于B、C两点，质量为m、电荷量为一 q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q Q, AB=h,小球滑到B点时的速度大小为向L求：（1）小球由A点到B点的过程中电场力做的功；（2）A、C 两点的电势差.一一、枝变式训练3静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为的a点运动至电势为v Pb的b点，若带电粒子在a、b两点的速率分别为橇、Vb，不计重力，则带电粒子的比荷号为（）vi VbA. (Pa)(pb-v PaLVb VaB.

8、(pb (paVa VbC.r2 ( pb ( Pa)展一 V*D；2 ( pb 【课后练习】1. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图7中虚线所示，不计粒子所受重力，贝ij （）-A. 粒子带正电荷 B.粒子的加速度逐渐减小C. A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度为零2. 一个带正电的质点，电荷量q=2.0X IO-9C,在静电场中由a点移到b点，在此过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0X105/质点的动能增加了 8.0X10-5/则a、b两点间电势差1A为（）mA. 3.0X104 VB. 1.0X104KC. 4.0X104 VD. 7.0Xio4V）1. 下列关于匀强

9、电场中场强和电势差关系的说法正确的是（）A. 在相同距离上，电势差大的其场强也必定大B. 任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积C. 沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等D. 电势降低的方向，必定是电场强度的方向2. 如图1 6 9所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm,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，启100 V/mOV 2V 4VC. 水平向左，启200 V/mD. 水平向右，启200 V/m侦3. 如图1 610所示，匀强电场场强 E= 100 V/m, A. 3两点相距10 cm, A. 3连线与

10、电场线夹角为60。，则死/的值为（A. -10 VB. 10 VC. -5 VD. -5A3 V4. （多选）如图1 611所示的同心圆是电场中的一组等势线, 个电子只在 电场力作用下沿着直线由，向。运动时的速度越来越小， 的中点，贝U有（A. 电子沿/C运动时受到的电场力越来越小B. 电子沿力。运动时它具有的电势能越来越大C. 电势所例代D.电势差Uab=Ubc5. 如图所示，匀强电场场强为IXIO ' N/Cab=dc=4 cm, bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是（）A. 湖之间的电势差为 4 000 VB. 次之间的电势差为 50VC. 将0= 5X103c的点电荷沿

11、矩形路径a阮da移动一周，电场力做功为零D. 将g=5X103 C的点电荷沿a阮或adc从a移动到c,电场做功都是一 0.25 J8如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线 1、2、3, 己知MN=NQ, a、方两带电粒子从等势线2上的。点以相同的初速度飞出.仅在 电场力作用下，两粒子的运动轨迹如下图所示，()A. a 一定带正电，方一定带负电B. a加速度减小，方加速度增大C. 列电势差|如|等于昭两点电势差|0vq |D. a粒子到达等势线3的动能变化量比方粒子到达等 势线1的动能变化量小11. 如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，A, 3两点 之间的连线与竖直方向的夹角为 60。.把带电荷量为0= 1.5 乂 10 r8 C的 点电荷由刀 点移到3点，克服电场力做了 4.2X10% J的功.(1)试确定两板所带电荷0、。2的电性；若已知刀点电势彻=800 V, |4B| = 1 cm.试求3点电势例和电场强度的大 小 和方向.，12. 如图，A, 3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