10.3电势差与电场强度的关系-2023-2024学年高二物理同步考点剖析讲义（人教版2019必修第三册）

10.3 电势差与电场强度的关系 知识点1：匀强电场中电势差与电场强度的关系 （1）关系式 UAB＝Ed或E＝。 （2）适用条件 只适用于匀强电场。 （3）物理意义 ①公式UAB＝Ed的物理意义：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。U为匀强电场中两点的电势差的绝对值，E是匀强电场的电场强度的大小，d是匀强电场中这两点在电场强度方向上的距离（或者是匀强电场中过这两点的等势面间的距离）；②公式E＝的物理意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的。 （4）公式的理解 注意：计算出来的U（或者E）是电势差（电场强度）的绝对值（大小）， 电势差的正负号和电场强度的方向可通过以下知识来判断：沿着电场线方向（电场强度方向 ）电势越来越低；电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 （5）电场强度三种求解方法的比较 公式 E＝ E＝k E＝ 含义 电场强度的定义式 真空中点电荷的电场强度决定式 匀强电场中电场强度的计算式 适用范围 适用于任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 决定因素 由电场本身决定，与检验电荷q无关。 由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定。 由电场本身决定，d为两点沿场强方向的距离 推导过程 F∝q，E与F、q无关，反映某点电场的性质。 由电场强度和库仑定律联立推导。 由F＝qE和W＝qU联立推导。 匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．如图所示，真空中有一边长为10 cm的立方体。空间存在一匀强电场，已知A点电势为0，三点电势均为1 V，下列判断正确的是（　　） A．匀强电场的场强大小为，方向由指向A B．匀强电场的场强大小为，方向由指向A C．电子在C点的电势能为 D．电子沿直线由A点到C点电场力做负功 2．如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，正方形的对角线边正好与图中竖直向上的直电场线重合，O点是正方形两对角线的交点。下列说法正确的是（    ） A．将一正电荷由A点移到B点，电荷的电势能增加 B．O点电势与C点电势相等 C．间的电势差等于间的电势差 D．在O点放置一负点电荷，该电荷所受电场力的方向竖直向下 3．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内acbO为矩形，a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。则下列说法正确的是（　　） A．坐标原点处的电势为 B．电场强度的大小为 C．电子在b点的电势能比在c点小 D．电子从a点运动到b点，电场力做功为 4．如图所示，两平行金属板MN水平放置，两极间距离为2cm，N板接地，电场中A点距M板1cm，B点和C点均距N板0.5cm，MN接在的直流电源上，下列说法中正确的是（　　） A．A点的电场强度大小为 B．A、C之间的电势差为2000V C．电子在B点的电势能为J D．电子从A点运动到C点，电场力做的功为 电场强度与电势的关系 5．匀强电场的方向平行于△ABC所在平面，如图所示，。将电荷量为的点电荷从A点移到B点，电场力做功8×10-6J，再把该电荷从B点移到C点，电场力做功J，关于该电场的下列说法中正确的是（　　） A．A、B两点间的电势差 B．若规定A点电势为0，则C点电势为2V C．电场强度的方向由B指向A D．电场强度的方向由C指高B 6．如图所示为沿x轴方向的电场强度E随位置x变化的关系图像，在x轴负方向上的图像是直线，x轴正方向为电场强度的方向，电子的电荷量为e（e>0）。则下列说法正确的是（　　） A．原点O处的电势最高，处的电势最低 B．电子在处和x1处的电势能相等 C．将电子沿x轴从坐标原点O移到x1处，电子的电势能增加 D．将电子沿x轴从坐标原点O移到处，电场力做功eE0x1 7．空间中某静电场的电场强度随的变化图像如图所示，规定沿轴正方向为电场强度的正方向。一钠离子仅在电场力的作用下沿轴从点运动到处，在此过程中（　　） A．钠离子的电势能一直增大 B．钠离子的加速度先增大后减小 C．钠离子在处的速率小于在处的速率 D．和两点间的电势差小于和两点间的电势差 8．如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，，电场方向与三角形所在平面平行。已知a、b和c点的电势分别为、和，该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（　　） A．、 B．0、 C．、 D．、 知识点2：电势差的求解方法，用等分法确定等势线和电场线 （1）公式法 公式 UAB＝A－B UAB＝ U＝Ed 含义 电场中两点间电势的之差。 A、B两点间的电势差等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力做的功。 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。 适用条件 既适用于匀强电场也适用于非匀强电场