高中物理 1.5电场强度与电势差的关系学案 粤教版选修3-1-粤教版高二选修3-1物理学案VIP免费

第五节电场强度与电势差的关系1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed，并且能够推7导出这个关系式．2．会用关系式U＝Ed进行有关的计算．3．理解电势与场强无直接的关系．1．场强与电势差的关系．如图所示，在匀强电场中，电荷q从A点移动到B点．(1)电场力做功WAB与UAB的关系为WAB＝qUAB．(2)由F＝qE，WAB＝Fd＝qEd．(3)对比两种计算结果，得U＝Ed．(4)公式UAB＝Ed的适用条件是：E是匀强电场，d是沿电场方向的距离．(5)单位：场强的另一单位是伏/米，符号为V/m．2．电场线与等势面的关系．(1)由WAB＝qUAB可知，在同一等势面上移动电荷时因UAB＝0，所以电场力不做功，电场力的方向与电荷移动方向垂直．(2)电场线与等势面的关系．①电场线与等势面垂直．②沿电场线方向各等势面上的电势减小．③电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏．1区别公式物理含义引入过程适用范围E＝是电场强度大小的定义式F∝q，E与F、q无关，是反映某点电场的性质适用于一切电场E＝k是真空中点电荷场强的决定式由E＝和库仑定律导出在真空中，场源电荷Q是点电荷E＝是匀强电场中场强的定义式由F＝qE和W＝qU导出匀强电场例下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有()①场强E＝②场强E＝③场强E＝k④电场力做功W＝UqA．①③B．②③C．②④D．①④答案：D一、单项选择题21．(2014·南昌模拟)关于静电场，下列说法中正确的是(B)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．电场中某点的场强大小等于单位电荷量的试探电荷在该点所受的电场力大小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．正电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：电场强度和电势没有必然联系，所以电势为零的地方，电场强度不一定为零，故选项A错误．根据电场强度的定义式E＝可知，选项B正确．公式U＝Ed中的d指沿电场线方向的距离，故选项C错误．正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，电势能减小，故选项D错误．2．(2014·湖北宜昌高二检测)如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是(B)A．竖直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m解析：由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E＝得E＝＝100V/m.故B项正确．3．如图中，a、b、c、d、e五点在同一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离．在a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，将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是(D)3A．电场力做功qUB．克服电场力做功qUC．电场力做功大于qUD．电场力做功小于qU解析：电场力做功W＝Uq，对于点电荷产生的电场，d、e两点的电势差小于b、c两点的电势差，故从d点到e点，电场力做功小于qU.4．如图中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势φa＝－50V，φb＝－20V，则a、b连线中点c的电势φc应为(B)A．φc＝－35VB．φc>－35VC．φc<－35VD．条件不足，无法判断φc的高低解析：若是匀强电场，由公式U＝E·d易得φc＝－35V，而由电场线的疏密情况可知，ac段的场强大于cb段的场强，则Ubcφa＋φb，即有φc>－35V．故选B.二、不定项选择题5．如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m，正电荷q＝106C，从A移到B，电场力做功为2×106J，则(AD)4A．该电场的场强为10V/mB．该电场的场强方向由A指向BC．A、B间的电势差为10VD．B点的电势比A点的高解析：电荷q由A移到B，W电＝qEd，代入数据得2×106＝106×E×0.2，解得E＝10V/m，A正确．A到B电场力对正电荷做正功，电场力方向由A指向B，所以场强方向由A指向B，B正确．U＝Ed＝10×0.2V＝2V，C错．沿电场线方向电势降低，A点电势高于B点电势，D错．6．如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是(ABCD)A．a点的电势低于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向不相同D．a点的电场强度大于b点的电场强度7．如图所示，...