10.3 电势差与电场强度的关系 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.3 电势差与电场强度的关系 复习：匀强电场中电场力做功 ＷAB= Fd = qEd ＷAB= qUAB 由上式得: UAB = EdAB 　 两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积吗？ A B d E A B θ 若电荷不沿场强方向移动，能否得到相同的结论？ 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 L d 或 想一想 为什么点电荷周围等差等势面分布间距不相等 A B C 【例题】如图，真空中平行金属板M、 N之间的距离d为0.04m，有一 2×10-15 kg 的带电粒子位于M 板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，给两金属板加200V 直流电压。不考虑粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M 板由静止开始运动到达N板时的速度大小。 （3）如果两金属板距离增大为原来的 2 倍，其它条件不变，则上述问题（1）（2）的答案又如何？ 若MN是其它形状，题中三问是否还有确定答案？ 1.如图是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是25cm，由此可确定此电场的电场强度的方向及大小为( ) A. 竖直向下，E=0.4 V/m B. 水平向右，E=0.4V/m C. 水平向左，E=40V/m D. 水平向右，E=40V/m C 几个重要的推论 ①在匀强电场中任意一条直线上，任意相等距离的两点间的电势差相等。 A Ｂ C AB=BC θ E UAB=UBC 2.(2022 长沙二模)”)(多选)如图，在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。0点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为φA=4V、φD=6 V、φC=12V，下列说法正确的是( ) A.0 点电势为10V B.匀强电场的场强大小为160V/m，方向由C指向A C.将电子由E 点移到C点，电子的电势能减少了2 eV D.在三角形ABC内切圆的圆周上，D点电势最低 BC ②在匀强电场中任意两点的连线的n等分点也将这两点间的电势差n 等分。（几何等分点也是电势差等分点） ③在匀强电场中，两平行且相等，则线段两端点的电势差相等。 E A Ｂ C D UAB =UCD AB∥CD 且 AB=CD 3.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为(　) A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V 答案:B 4.(2022福建上杭一中开学考试)(多选)有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为4V、8V、10V，使一电荷量为q= -2×10-5C的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是( ) A.坐标原点0的电势为6V B.电场强度的大小为V/m C.该点电荷在c点的电势能为2×10-5J D.该点电荷从a点移到d点过程中，电场力做功为8×10-5J AD ④电场强度方向指向电势降落最快的方向！ 如图，图中虚线为等势线，b、c、d三点位于同一等势线上。电势沿ab、ac、ad三条线哪一个降落最快？ 电势降低同样的大小经AB这条线通过的距离最短，因此电势沿AB降落最快。这里的快指的是通过的距离短。电势降落最快的方向由A到B，就是电场强度的方向。 UAB=UAC=UAD 线段长度AB<AC<AD 例4：如图所示为一非匀强电场，某一电场线上有A，B，C三点且AB=BC，试比较UAB与UBC的大小。可以得到什么结论？ 结论：公式U=Ed虽然只适用于匀强电场，但在非匀强电场中，也可以用此式做定性判断。 5.如图为某电场中的三条电场线，A、B、C是其中一条电场线上的三个点。已知AB=BC=10cm，A、C 两点的电势分别为φA= 30V，φC=10V，下列说法正确的是( ) A.B点的电势为20V B.B点的电场强度方向由B指向A C.将电子从A点移动到C点，电子克服电场力做功20eV D.A点的电场强度大小为100N/C C 6.下图是一组不知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1.0×10-6 C的负电荷从A点沿水平线移到B点，静电力做了2.0×10-5 J的功。A、B两点间的距离为8 cm。问: (1)A、B两点间的电势差为多大? (2)匀强电场的电场强度为多大?方向如何? 答案:(1)-20 V　(2)500 V/m　方向沿直线由下而上 7.如图，P、Q两金属板间的电势差为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d=10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm。求: (1)P板及A点的电势。 (2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少? 答案:(1)-50 V　-30 V　(2)-10 V $$