1、试卷第 1 页，总 6 页1.6 电势差与电场强度的关系 【学习目标】1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系 U=Ed,并能推导出这个关系式。2、会用关系式 U=Ed 进行计算。3、知道电场强度另一个单位“伏特每米”的物理意义。4、通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析能力和推理能力。一、自主学习1、如图所示：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷 q 由 A点移动到 B 点 ，设 A、B 两点间的距离为 d，电势差为 U，场强为 E。则电场力所做的功：从能的角度： = 从力的角度： = = 由 两式得: U AB = 结论：匀强电场中的两点间的电势差等于 2、匀强电场中两
2、点间的电势差等于 与这两点沿 的乘积。公式表示为 。3、在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 与两点沿电场强度方向距离的比值，公式表示为 。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 。4、由公式 E=U/d 得出的电场强度单位是 ，以前学过的电场强度单位是 二、学习探究探究点一【问题 1】不是沿场强方向移动电荷如图，在匀强电场 E 中，有相距为 L 的 A、B 两点，两点连线与场强方向成 角。则 A、B 两点间的电势差为 U = EL，对不对？ 探究点二【问题 2】分析 UAB=Ed 适用条件和式中各物理量意义【问题 3】证明 1V/m=1N/C【拓展提升】非匀强电场中，
3、等差等势面之间的距离相等吗？如点电荷的电场中的等势面。结论：等差等势面密处场强 ，等势面疏处场强 。试卷第 2 页，总 6 页例题：如图所示，平行金属带电极板 A、B 间可看成匀强电场，场强 E1.210 2Vm，极板间距离 d5 cm，电场中 C 和 D 分别到 A、B 两板距离均为 0.5 cm，B 板接地，求：(1)C 和 D 两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)将点电荷 q=210-2C 从 C 匀速移到 D 时外力做功多少?三.当堂检测1下列说法正确的是 （ ）A由公式 U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B由公式 E = U/d 得，在匀强电场中沿电
4、场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D公式 U = Ed 只适用匀强电场2、如图 165 所示，匀强电场场强 E100 Vm、A，B 点相距 10cm、A、B 连线与电场线夹角为 600，则 UBA之值为 A-10 V B10 V C-5 V D-5 V33、图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过 a.b 两点的等势面的电势分别为 40V、20V，那么 ab 连线的中点的电势值为 A、 等于 30V B 、大于 30V C 、小于 30V D 、无法确定 4、图 162 中 A、B、C 三点都在匀强电场中，已知 ACBC，ABC60
5、 0，BC20 cm，把一个电荷量q10 5 C 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-1.7310 -3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ( )A865 Vm，垂直 AC 向左B865 Vm，垂直 AC 向右C1000 Vm，垂直 AB 斜向上D1000 Vm，垂直 AB 斜向下5、如图， a、 b、 c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由 a 到 c, a、 b 间的距离等于 b、 c 间的距离。用 a 、 b 、 c 和 Ea、 Eb、 Ec 分别表示 a、 b、 c 三点的电势和场强。 下列哪个正确？ （ ）A. a b c B. Ea Eb
6、Ec 试卷第 3 页，总 6 页C. a b= b c D. Ea=Eb=Ec 1.6 电势差和电场强度的关系练习题1 关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是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电势降落的方向一定是场强方向C沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等D不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等2下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（ ）场强 E= 场强 E= 场强 E= 电场力做功 W=UqA B C D3在水深超过 200m 的深海，光线极少，能见度极小有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获得食物，威
7、胁敌害，保护自己若该鱼鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达试卷第 4 页，总 6 页104V/m，可击昏敌害，鱼鳗身长为 50cm，则电鳗在放电时产生的瞬间电压为（ ）A10V B500V C5000V D10000V4关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功这零5关于电场强度、电势和电容，下列说法正确的是（ ）A由公式 可知，电场中某点的电场强度 E 与试探电
8、荷在电场中该点所受的电场力 F 成正比，与 q 成反比B由公式 可知，在离点电荷 Q 距离为 r 的地方，电场强度 E 的大小与 Q 成正比C由公式 U=Ed 可知，在匀强电场中，E 为恒量，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比D由公式 可知，电容器的电容 C 随着极板带电荷量 Q 的增加而变大6关于静电场下列说法中正确的是（ ）A在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C根据公式 U=Ed 知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少7如图（a）所示，AB 是某电场中的
9、一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿 AB由点 A 运动到点 B，所经位置的电势随距 A 点的距离变化的规律如图（b）所示以下说法正确的是（ ）A电子在 A、B 两点的速度 vAv B BA、B 两点的电势 A BC电子在 A、B 两点的电势能 EpAEp B DA、B 两点的电场强度 EAE B8如图所示，在 E500 V/m 的匀强电场中，a、b 两点相距 d2 cm，它们的连线跟场强方向的夹角是 60，则 Uab等于（ ）A5 V B5 V C10 V D10 V9如图所示，a、b、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由 a 到 c，a、b 间距离等于 b、c 间
10、距离，用 a、 b、 c和 Ea、E b、E c分别表示 a、b、c 三点的电势和场强，可以判定A a b c BE aE bE c C a b= b c DE a = Eb = Ec10下列说法中正确的是( ).A电场线密集处场强大，电势高 B沿电场线方向场强减小，电势降低C在电势高处电荷具有的电势能也大 D场强为零处，电势不一定为零11如图在场强为 E 的匀强电场中有 A、B 两点，AB 连线长 L，与电场线夹角为 则AB 两点的电势差为A零 BEL CELsin DELcos12下列说法中正确的是 （ ）试卷第 5 页，总 6 页A由公式 可知，电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的
11、电场力 的大小成正比，与检验电qEF F荷的电量 成反比B由公式 可知，电场中 A、B 两点间电势差 UAB与在这两点之间移动电荷时电场力所做的功 WABqWUAB成正比，与电荷的电量 q 成反比C在库仑定律的表达式 中， 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小；而21rQkF21rk1Q2Q是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小2rQk21D公式 中的 d 为匀强电场中电势差为 U 的两点间的距离EU13关于静电场下列说法中正确的是A在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B由公式可知电场中某点的电势 与 q 成反比C根据公式 UabEd 可知，在匀强电场中两点 a、b 间的
12、距离越大，电势差就越大D正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少14如图所示，abcd 是一矩形的四个顶点，且 ab=cd=20cm，ad=bc=40cm，电场线与矩形所在平面平行，已知 a 点电势为 7V，b 点电势为 13V，则（ ）A.场强大小一定为 E=30V/m B.cd 间电势差一定为 6VC.场强方向一定由 b 指向 a D.c 点电势可能比 d 点低15下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是( )A.任意两点之间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积B.在任何方向上，若两点间距离相等，则它们之间的电势差就相等C.沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降低量
13、必定相等D.电势降落的方向必定是电场强度的方向16如图所示，在场强为 E 的匀强电场中，a、b 两点间的距离为 L，ab 连线与电场方 向的夹角为 ，则a、b 两点间的电势差为A. sinEL B. cosL C. EL D. 17关于静电场，下列结论普遍成立的是( )A电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低C将一正点电荷从等量同种电荷的连线中点处移到无穷远处，电场力做功为零D在正点电荷或负点电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向18如图所示，在匀强电场中，电荷量 q5.010 10 C 的正电荷，由 a 点移到
14、 b 点和由 a 点移到 c 点，静电力做功都是 3.0108 J已知 a、b、c 三点的连线组成直角三角形，ab20 cm，a37，c90，（sin37=0.6,cos37=0.8）则 a、b 两点的电势差 Uab及匀强电场的场强的结论，正确的是 （ ）A.Uab=60V；E=375 V/m、方向垂直 bc 向右B.Uab=-60V；E=375 V/m、方向垂直 bc 向左C.Uab=60V；E=500 V/m、方向垂直 ac 向上D.Uab=-60V；E=500 V/m、方向垂直 ac 向下19图中 a、b、c、d、e 五点在一直线上，b、c 两点间的距离等于 d、e 两点间的距离，在 a
15、 点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q 的电场中 b、c 两点间的电势差为 U。将试点电荷+q 从 d 点移动到 e 点的过程中：试卷第 6 页，总 6 页A电场力做功 qU B克服电场力做功 qUC电场力做功大于 qU D电场力做功小于 qU20下列关于 UEd 说法正确的是 ( )A在电场中，E 跟 U 成正比，跟 d 成反比 B对于任何电场，UEd 都适用C UEd 只适用于匀强电场，d 是电场中任意两点间距离DU Ed 只适用于匀强电场，d 是沿着电场线方向两点间距离21如图所示，A、B、C、D、E、F 为匀强电场中一个边长为 1m 的正六边形的六个顶点，A、B、C 三点电
16、势分别为 10V、20V、30V，则下列说法正确的是（ ）AB、E 一定处在同一等势面上 B匀强电场的场强大小为 10V/mC正点电荷从 E 点移到 F 点，则电场力做负功D电子从 F 点移到 D 点，电荷的电势能减少 20eV22如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点 O 处的电势为 0V，点 A 处的电势为 6V，点 B 处的电势为 3V，则电场强度的大小为（ ）A200 V/m B200 V/m C100 V/m D100 V/m23如图所示，正方形 ABCD 处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行已知A、B、C 三点的电势依次为 A=6.0V， B=4.0V， C=2.0VD 点的电势 D= V24如图所示的匀强电场中，有 a、b、c 三点，ab=5cm，bc=12cm，其中 ab 沿电场方向，bc 和电场方向成60角，一电子(其电荷量为 e=1.610-19C)从 a 移动到 b 电场力做功为 Wab= 3.210-18J 求：（1）匀强电场的场强大小及方向（2）电子从 b 移到 c，电场力对它做功。（3）b、c 两点的电势差等于多少？25如图，将电荷量为 的点电荷从匀强电场中的 A 点移动到 B 点，AB=2cm，电场力做的功为Cq910.3，J7106（1）A、B 两点的电势差；（2）求匀强电场的场强 E
