高中物理：1.5 电场强度与电势差的关系 学案 粤教版选修3-1VIP免费

电场强度与电势差的关系学案【例1】如图14－66所示，A、B两点相距10cm，E＝100V/m，AB与电场线方向夹角θ＝120°，求AB两点间的电势差．解析：A、B两点在场强方向上的距离dABcos(180120)105(cm)＝°－°＝×＝12由于UA＜UB，则根据U＝Ed得：UAB＝－Ed＝－100×5×10-2＝－5(V)点拨：在使用公式U＝Ed时，注意d是沿场强方向的距离，在求两点电势差时，要判明两点电势的高低．【例2】平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图14－67所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V．试问：(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差为多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？解析：(1)两板间是匀强电场，可应用E＝U/d和U＝Ed求解．∴两板间的场强＝＝＝×EU/d1.210V/m36050Vcm(2)P1、P2两点间沿场强方向的距离：d′＝4cm∴UP1P2＝Ed′＝1.2×103×4×10-2＝48(V)(3)B板接地，即选B板电势为零，电场中某点的电势就等于这点与B板的电势差．∴UP1＝Ed1＝1.2×103×4.5×10-2＝54(V)UP2＝Ed2＝1.2×103×0.5×10-2＝6(V)点拨：求某点的电势，可通过求这点与零电势点的电势差来实现．【例3】如图14－68所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知、、三点的电势分别为＝，＝，＝－，由此可得点电势＝．ABC15V3V3VDVABCD点拨：在匀强电场中，两条长度相等的线段AD和BC，与场强方用心爱心专心向间的夹角又相等，则＝，即－＝－，易得．UUADBCADBCD参考答案：9V【例4】如图14－69所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为10-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为－10V，则[]A．B点的电势为0VB．电场线方向从右向左C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1D．微粒的运动轨迹可能是轨迹2点拨：由带电微粒的动能变化确定在A、B两点的电势能的大小关系，判断出A、B两点电势的高低．根据沿电场线方向电势是降低的，得出电场线的方向．由运动方向和所受电场力的方向判断微粒的运动轨迹．参考答案：ABC【例5】如图14－84所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C点，质量为m，带电量为－q的有孔小球从杆上点无初速下滑，已知＜＜，＝，小球滑到点时速度大小为．AqQABhB3gh求：(1)小球由A到B过程中电场力做的功．(2)A、C两点的电势差．解析：(1)对于小球由A→B的过程，重力对其做正功，由正点电荷的电场分布及方向可知，电场力对其做功，小球由静止下滑，则据动能定理即有：mghWmv/20Wm3ghmghmghB2＋＝－∴＝·－＝电电1212(2)由图可知，B、C在同一等势面上，所以A、C两点的电势差等于A、B两点的电势差．则：(q)UWmghUUmgh/2qABABAC－＝＝∴＝－即＝－电122mghq点拨：在小球运动过程中，所受电场力是变力，求变力作功常用动能定理求解．正确判断B、C在同一等势面上，是求UAC的关键．跟踪反馈1．如图14－70所示是匀强电场中的一族等势面，用心爱心专心若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的场强是________V/m，到A点距离为1.5cm的P点电势为________V．2．在相距为d的A、B两板之间有a、b、c三点，a点距A板d/3，b、c两点距B板也是d/3，A板接地，A、B间电压为U，如图14－71所示，则b点的电势为________，＋q从a点运动到c点的过程中，电场力做功为________，－q在a点具有的电势能为________．3．某电场电场线和等势面如图14－72所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过、两点的等势面电势分别为＝，＝，那么、连线的中点的电势值为ab50V20VabCabcA35VB35VCC．＝．＞C35VD15VCC．＜．＝4．两个带电小球，电量分别为＋q、－q，固定在一根长度L绝缘杆两端，置于场强E的匀强电场中，杆与场强方向平行．如图14－73所示，若杆绕O轴转过180°，电场力做功为________．参考答案[].跟踪反馈．－．，－，－．．11033252232313342VUUqUCqEL用心爱心专心[].跟踪反馈．－．，－，－．．11033252232313342VUUqUCqEL3．C[].跟踪反馈．－．，－，－．．11033252232313342VUUqUCqEL用心爱心专心