新课程导学练六、电势差与电场强度的关系(一)[要点导学]本节主要学习电势差跟电场强度的关系。1.电场强度和电势差分别从 和 的角度描述了电场,它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。我们已经知道电场力做功 WAB=UABq,这个公式适用于一切电场。如果在匀强电场中移动电荷,电场力做功还可以用公式 WAB=Fd=Eqd 计算。比较上述两式得:UAB=Ed。此式只适用于匀强电场。上式告诉我们:在匀强电场中,沿 的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中,场强的单位是 或 。 2.由 E=U/d 可知,在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。据此,场强的方向就是电场中电势降落最 的方向。 3.在非匀强电场中,E=U/d 可以理解为 E=ΔU/Δd ,由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中,地势随位置变化越快的地方越陡峭。[范例精析]例 1 如图 1-6-1 所示,a、b 是匀强电场中的两点已知两点间的距离为 0.4m , 两 点 的 连 线 与 电 场 线 成 37° 角 , 两 点 间 的 电 势 差Uab=2.4×103V,则匀强电场的场强大小为 E=______V/m,把电子从 a点移到 b 点电场力做功 W=______J,电子的电势能将______。(填“增大”、“减小”或“不变”)解析 沿着电场线的方向,a、b 两点间的距离 d=0.4m×0.8=0.32m。由E=U/d 得,E=7.5×103V/m。把电子从 a 移到 b,电场力做负功 ,Wab=Eed=-3.84×10-16J;电子的电势能增加 3.84×10-16J。拓展 电场力做功也可以用 Wab=Uabe=-3.84×10-16J。例 2 如图 1-6-2,A、B、C 三点都在匀强电场中,已知 AC⊥BC,∠ABC=60 0,BC=20cm,把一个电量 q=10-5C 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-1.73×10-3J,则该电场的场强大小和方向怎样?解析 把电荷 q 从 A 移到 B 电场力不做功,说明 A、B 两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场,等势线为直线,故图中直线AB 即为等势线。又 B、C 间电势差 UBC=WBC/q=-1.73×10-3/10-5=-173(V),即 B 点电势比 C 点电势低 173V。因电场线指向电势降落最快的方向,所以场强方向必垂直于 AB 斜向下,且电场强度E=U/d=U/(BCsin600)=173/(0.2sin600)=1000(v/m)。拓展 公式 U=Ed 可理解为:匀强电场中,任意两点...