内容正文:
3. 电势差与电场强度的关系
导学案
1.理解匀强电场中电势差和电场强度的关系U=Ed或者E=,了解其适用条件。
2.会用匀强电场中电势差和电场强度的关系定性分析和定量计算电场强度。
1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度的关系(重点)
2.电势差与电场强度的关系在实际问题中的应用。(难点)
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
1.关系:在匀强电场中,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。
2.关系式:UAB=Ed。
3.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。
4.适用条件:匀强电场,d是沿电场方向两点间的距离。
二、电场强度的另一种表述
1.表达式:E=。
2.物理意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。
3.场强的另一个单位:伏[特]每米,符号V/m,1 N/C=1 V/m。
【导入新课】
思考与讨论:如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图,等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密的地方等势线也密。电场线稀疏的地方等势线也稀疏。这是为什么?
【进行新课】
一、电势差与电场强度的关系
思考与讨论:
(1)如图所示,在匀强电场E中,把正电荷q从A移到B,请通过分析电场力做功为多少?找出AB两点间的电势差的绝对值U与电场强度E的关系是怎样的?
(2)在上面的讨论中,如果A、B两点不在同一条电场线上,还能得出以上结论吗?请尝试论证。
结论总结:
(1)匀强电场中两点间的电势差的绝对值等于场强与这两点间沿电场方向距离的乘积。
(2)公式:U=Ed。
(3)d:沿场强方向的距离 。若电场中两点不沿电场线,d取值应为在电场方向的投影,或等势面间的距离。
(4)只适用于匀强电场。
思考与讨论:对于非匀强电场,如何判断UAB、UBC的大小关系?
二、电场强度E的另一种表达式
1.公式:
2.单位:1 V/m=1 N/C
3.物理意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。
4.电场强度表达式的比较
公式/区别
物理意义
适用范围
是电场强度大小的定义式
适用于一切电场
是真空中点电荷场强的决定式
在真空中,场电荷Q是点电荷
是匀强电场中场强的计算式
匀强电场
思考与讨论:
(1)沿AB、 AC 两个方向,哪个电势降落的快?
(2)为什么等差等势面越密电场强度越大?
【例题】如图所示,真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m,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200 V直流电压。
(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。
(3)如果两金属板距离增大为原来的2倍,其他条件不变,则上述问题(1)(2)的答案又如何?
拓展与思考:
上述例题中,M、N是两块平行金属板,两板间的电场是匀强电场。如果M、N是其他形状,中间的电场不再均匀,例题中的三个问题还有确定答案吗?为什么?
思考与讨论:
(1)如图,在匀强电场中,AB=BC=CD,试判断UAB、UBC、UCD的大小关系是怎样的?
(2)如图,在匀强电场中AB与CD平行且相等,试判断UAB、UCD的大小关系。
结论总结:
(1)在匀强电场中,同一直线上相同间距的两点间的电势差相等。
(2)在匀强电场中,相互平行的相等的线段两端点电势差相等。
1.下列说法正确的是( )
A.由可知,电场强度与试探电荷所受电场力成正比
B.匀强电场中,两点间的电势差与两点间距离成正比
C.沿着电场线方向电势降低
D.电场强度为零的地方,电势一定为零
【答案】C
【详解】A.电场强度E由电场本身决定,与试探电荷的电荷量q及其所受电场力F无关,故A错误;
B.由U=Ed可知,匀强电场中,两点间的电势差与两点间沿电场线方向的距离成正比,故B错误;
C.沿电场线方向电势降低,故C正确;
D.电场强度为零的位置,电势不一定为零。例如等量同种电荷连线的中点,电场强度为零但电势不为零,故D错误。
故选C。
2.电鳗是一种能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己的深海动物。若某电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到,可击昏敌害。则身长60cm的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达( )
A.60V B.600V C.6000V D.60000V
【答案】B
【详解】根据电势差与电场强度之间的关系,可知放电时产生的瞬间电压可达
故选B。
3.如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示过a、c两点的等势面,电势分别为 φa=30V,φc=10V那么a、c连线的中点b的电势 φb为( )
A.φb=20V B.φb>20V
C.φb<20V D.无法确定
【答案】C
【详解】电场线分布的疏密程度表示电场强度的大小,图中ab之间的电场线分布比bc之间的电场线的分布密集一些,则ab之间的电场强度比bc之间的电场强度大一些,根据
可知
由于
,
即有
解得
φb<20V
故选C。
4.熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A.a点电场强度比c点的小
B.b、d两点在同一等势面上
C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
【答案】D
【详解】A.a点电场线比c点更密集,因此a点电场强度比c点的大,故A错误;
B.由图可知,bd连线垂直于b点所在的电场线,并不垂直于d点的电场线,由于电场线和等势面是垂直的,因此b、d两点不在同一等势面上,故B错误;
C.由于b为ac的中点,且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强,由U=Ed可知a、b两点间电势差不等于b、c两点间电势差,故C错误;
D.将带负电颗粒由a点移动到c点,电场力做正功,因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大,故D正确。
故选D。
5.煤气灶打火装置的原理是尖端放电,打火时放电端与灶体间的电场线如图所示,其中a、b、c为同一直线电场线上的三点,cd垂直电场线abc,已知。下列说法正确的是( )
A.放电端O接电源的负极 B.d点和c点的电势一样高
C.a点的电场强度比d点的电场强度小 D.ab间的电势差等于bc间的电势差
【答案】A
【详解】A.由电场线的分布可知,放电端O应接电源的负极,A正确;
B.等势线与电场线垂直,过c、d两点作出等势线,如图所示
电场线由高等势面指向低等势面,所以d点的电势比c点的电势高,B错误;
C.又电场线的疏密程度反应电场强度的大小,电场线越密集,电场强度越大,所以a点的电场强度大于d点的电场强度,C错误;
D.由电场线的分布情况可知,ab段的平均电场强度要大于bc段的电场强度,根据定性分析可得,ab间的电势差大于bc间的电势差,D错误。
故选A。
6.如图所示,当架空线路的一根带电导线断落在地上时,电流就会从导线的落地点向大地流散,在地面上形成一个以导线落地点为中心的电势分布区域。其电势分布在地表区域可等效为以落点为中心的点电荷形成的电场。如果人或牲畜行走时就可能发生触电事故,这种触电叫做跨步电压触电。下列说法正确的是( )
A.人向中心行走过程中,如果每步步长一致,每步两脚间电压相同
B.下落的导线输电电压高低不影响每步之间的电压
C.做立定跳姿势两脚并拢跳离导线触地点中心是防跨步触电的一种有效方法
D.跨大步跑开远离导线触地点中心触电风险较小
【答案】C
【详解】A.类比点电荷电场,靠近点电荷的电场强度越大,相等距离电势差越大,则人向中心行走过程中,如果每步步长一致,每步两脚间电压不相同,故A错误;
B.下落的导线输电电压越高,等效的点电荷形成的电场强度越大,每步的电压越高,故B错误;
C.做立定跳姿势两脚并拢跳离导线触地点中心时,两脚之间的距离小,根据
两脚之间电压很小,是防跨步触电的一种有效方法,故C正确;
D.跨大步跑开远离导线触地点中心,两脚之间的距离增大,两脚之间电压增大,触电风险较大,故D错误。
故选C。
7.如图所示,已知,,,A、B、C三点均在匀强电场中,且A、B、C所在平面与电场方向平行。将一个电荷量的正试探电荷从A移到B,电场力做功为零;再由B移到C,电场力做功为,则匀强电场的场强大小为( )
A.5V/m B.10V/m
C. D.
【答案】C
【详解】将正试探电荷从A移到B,电场力做功为零,故AB为等势线,有
该电荷从B移到C,由电场力做功与电势差的关系有
解得
作出电场线,如图所示
则由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得,匀强电场的电场强度大小为
方向垂直AB斜向左上方。
故选C。
8.如图所示,边长为a = 10 cm的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知φA = 2 V,φB = 4 V,φC = 6 V,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是( )
A.D点的电势φD = 8 V B.UAO = 2 V
C.电场强度的方向由A指向C D.电场强度大小为
【答案】D
【详解】A.由于A点电势为2 V,C点电势为6 V,O是AC中点,由匀强电场特点知,O点电势为4 V,故对角线BD为等势线,则
故A错误;
B.由题知
代入得
故B错误;
C.电场强度由高电势指向低电势,故电场强度的方向由C指向A,故C错误;
D.电场强度大小为
代入得
故D正确。
故选D。
9.如图所示,在匀强电场中有边长为1m的等边三角形ABC,其中O点为该三角形的中心,A、B、C三点电势分别为2V、4V、6V。下列关于电场强度和电势差的说法正确的是( )
A.A、O两点的电势差
B.B、O两点的电势差
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.该匀强电场的电场强度大小为
【答案】C
【详解】AB.如图所示
过O点作AC的垂线BD,则D为AC的中点,则
又
则BD为等势线,O在BD上,故
所以,A、O两点的电势差
B、O两点的电势差
故AB错误;
CD.由于电场线与等势线垂直,则AC为一条电场线,且电场方向为由C到A,由
其中
解得
故C正确,D错误。
故选C。
10.某半导体PN结中存在电场,取电场强度E的方向为x轴正方向,其E-x关系如图所示,已知NA=AO=OB=BP。取O点的电势为零,则( )
A.A点电势低于B点电势
B.电子从N移到P的过程中,电势能先增大后减小
C.电子由N运动到P的过程电场力先减小后增大
D.NA两点之间的电势差小于AO两点之间的电势差
【答案】D
【详解】A.电场强度E的方向为x轴正方向,图中场强都为正值,因为沿着电场方向电势逐渐降低,所以A点电势高于B点的电势,故A错误;
B.由N移到P电势一直降低,根据电势能的定义可知,电子从N移到P的过程中,电势能一直增大,故B错误;
C.由图可知,电场强度先增大后减小,所以电子由N运动到P的过程电场力先增大后增减小,故C错误;
D.由图可知NA两点之间的平均电场强度小于AO两点之间的平均电场强度,由
可知,NA两点之间的电势差小于AO两点之间的电势差,故D正确。
故选D。
11.(多选)如图所示,在匀强电场中有一个圆心为O的虚线圆,电场方向与圆所在的平面平行,A、B、C、D分别为圆上的四个点,其中AC过圆心,。现将一个电子从A点移动到B点,电场力做的功为若将该电子从A点移到C点,电场力做的功为100eV。下列说法正确的是( )
A.取A点电势为零,则O点的电势为15V
B.D点处的电势比B点处的电势高
C.电场强度大小为,方向由A点指向C点
D.若将电子从A点移到D点,则其电势能减小64eV
【答案】BD
【详解】A.由结合题意可知,A、C两点的电势差为
A点的电势为0,则C点的电势为,则圆心O点的电势为,故A错误;
B.同理可得A、B两点的电势差为,若仍取A点的电势为0,则
根据几何关系可知AB与CD平行且相等,在匀强电场中有,则,即,故B正确;
C.过B点作AC的垂线交于P点,如图所示
根据几何关系可知,在中,
则A、P两点的电势差为,而说明B、P两点等势,且电势高于A点的电势
根据“电场线与等势面处处垂直、沿着电场线方向电势逐渐降低”可知,该电场的电场强度方向由C点指向A点,大小为,故C错误;
D.根据,说明电子的电势能减小64eV,故D正确。
故选BD。
12.(多选)如图,在匀强电场区域建立空间直角坐标系,平面水平,、、、、是电场中的五个点,且,,,,下列说法正确的是( )
A.点的电势
B.电场强度的大小为
C.平面内的场强不沿方向
D.从点沿射出电子的轨迹在平面内的投影为曲线
【答案】BC
【命题立意】本题在立体空间中考查电势差与电场强度的关系,检测考生的推理能力和空间想象能力。
【详解】A.因为,所以
代入数据解得,A错误。
B.电场强度在轴方向上的分量为
在轴方向上的分量为
在轴方向上的分量为
电场强度的大小为,B正确。
C.由于电场强度在轴方向上的分量大小为,在轴方向上的分量大小为,可知在平面内的电场强度方向与轴正方向夹角不为,不沿方向,C正确。
D.由于电子初速度沿方向,即电子初速度在平面内的分量为零,可知电子在平面中的分运动为匀加速直线运动,D错误。
故选BC。
13.(多选)如图,ABC为等腰直角三角形,BC=AC=4cm,一匀强电场与其平面平行。现规定B→C为x轴正方向,且B→C的电势变化如图2所示,C→A为y轴正方向,且由C→A的电势变化如图3所示,下列说法正确的是( )
A.AC方向电场强度大小为100V/m,方向由A→C
B.BC方向电场强度大小为50V/m,方向由C→B
C.匀强电场的电场强度大小为
D.匀强电场的电场强度大小为
【答案】BD
【详解】B.根据
可知,图像的绝对值表示BC方向电场强度大小,根据图像可知
由于沿电场线方向电势降低,可知,电场强度方向沿C→B,故B正确;
A.根据
可知,图像的绝对值表示AC方向电场强度大小,根据图像可知
由于沿电场线方向电势降低,可知,电场强度方向沿C→A,故A错误;
CD.结合上述,根据矢量叠加原理可知,匀强电场的电场强度大小
故C错误,D正确。
故选BD。
14.(多选)如图所示,某静电场中轴正半轴上区间内电场强度沿轴正向分布如图所示,图中浅灰色阴影部分面积为,深灰色阴影部分面积为,。一个质量为电荷量为的带正电的粒子在坐标原点处由静止释放,粒子仅在电场力作用下从静止开始沿轴正向运动,关于粒子在至之间的运动,下列说法正确的是( )
A.从到的过程中,加速度逐渐减小
B.从到的过程中,电场力做功为
C.粒子在处的速度最大
D.粒子的最大速度为
【答案】BD
【详解】A.粒子从运动到的过程中,电场强度越来越大,根据牛顿第二定律可知加速度逐渐增大,A错误;
B.粒子从运动到的过程中,电场力做功为
又
可得
B正确;
C.根据题图可知粒子从至过程电场强度一直为正,根据牛顿第二定律可知粒子一直被加速,即粒子运动到处的速度最大,错误;
D.根据B选项分析,由几何关系结合动能定理有解得,D正确。故选BD。
15.(多选)如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系,坐标平面与电场方向平行。坐标系中有一个经过、、、四点的圆,点为圆心,点坐标为,点坐标为,点坐标为,一个电子沿圆弧从点到点电场力做功、从点到点电场力做功,则下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向为由方向 B.电场强度的方向为由方向
C.电场强度的大小是 D.电场强度的大小是
【答案】BC
【详解】由题意和图中各点坐标可知,AC连线与x轴平行,BC连线和y轴平行,且,可知A点电势高于C点,B点电势高于C点,场强E指向第二象限,设场强与y轴正方向的夹角为,则,又因为,解得,故电场强度的方向为由方向,电场强度的大小是。故选BC。
通过本节课的学习,我们应该对以下知识点做好重点关注:
(1)电势差与电场强度是什么关系?
(2)电场强度的另外一种表达式是什么,你目前有几种方法计算电场强度大小?
(3)你是否会求解匀强电场中的电场强度大小?
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3. 电势差与电场强度的关系
导学案
1.理解匀强电场中电势差和电场强度的关系U=Ed或者E=,了解其适用条件。
2.会用匀强电场中电势差和电场强度的关系定性分析和定量计算电场强度。
1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度的关系(重点)
2.电势差与电场强度的关系在实际问题中的应用。(难点)
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
1.关系:在匀强电场中,两点间的电势差等于 与这两点 的距离的乘积。
2.关系式:UAB= 。
3.物理意义:匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点 的距离的乘积。
4.适用条件:匀强电场,d是沿电场方向两点间的距离。
二、电场强度的另一种表述
1.表达式:E= 。
2.物理意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的 与两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向 距离上降低的电势。
3.场强的另一个单位:伏[特]每米,符号V/m,1 N/C=1 V/m。
【导入新课】
思考与讨论:如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图,等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密的地方等势线也密。电场线稀疏的地方等势线也稀疏。这是为什么?
【进行新课】
一、电势差与电场强度的关系
思考与讨论:
(1)如图所示,在匀强电场E中,把正电荷q从A移到B,请通过分析电场力做功为多少?找出AB两点间的电势差的绝对值U与电场强度E的关系是怎样的?
(2)在上面的讨论中,如果A、B两点不在同一条电场线上,还能得出以上结论吗?请尝试论证。
结论总结:
(1)匀强电场中两点间的电势差的绝对值等于场强与这两点间沿 方向距离的乘积。
(2)公式:U= 。
(3)d:沿 方向的距离 。若电场中两点不沿电场线,d取值应为在 方向的投影,或 面间的距离。
(4)只适用于 电场。
思考与讨论:对于非匀强电场,如何判断UAB、UBC的大小关系?
二、电场强度E的另一种表达式
1.公式:
2.单位:1 V/m=1 N/C
3.物理意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿 方向的距离之比。也就是说,电场强度在数值上等于沿 方向单位距离上降低的电势。
4.电场强度表达式的比较
公式/区别
物理意义
适用范围
是电场强度大小的定义式
适用于 电场
是真空中点电荷场强的决定式
在真空中,场电荷Q是
是匀强电场中场强的计算式
电场
思考与讨论:
(1)沿AB、 AC 两个方向,哪个电势降落的快?
(2)为什么等差等势面越密电场强度越大?
【例题】如图所示,真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m,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200 V直流电压。
(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。
(3)如果两金属板距离增大为原来的2倍,其他条件不变,则上述问题(1)(2)的答案又如何?
拓展与思考:
上述例题中,M、N是两块平行金属板,两板间的电场是匀强电场。如果M、N是其他形状,中间的电场不再均匀,例题中的三个问题还有确定答案吗?为什么?
思考与讨论:
(1)如图,在匀强电场中,AB=BC=CD,试判断UAB、UBC、UCD的大小关系是怎样的?
(2)如图,在匀强电场中AB与CD平行且相等,试判断UAB、UCD的大小关系。
结论总结:
(1)在匀强电场中,同一直线上相同间距的两点间的电势差 。
(2)在匀强电场中,相互平行的相等的线段两端点电势差 。
1.下列说法正确的是( )
A.由可知,电场强度与试探电荷所受电场力成正比
B.匀强电场中,两点间的电势差与两点间距离成正比
C.沿着电场线方向电势降低
D.电场强度为零的地方,电势一定为零
2.电鳗是一种能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己的深海动物。若某电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到,可击昏敌害。则身长60cm的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达( )
A.60V B.600V C.6000V D.60000V
3.如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示过a、c两点的等势面,电势分别为 φa=30V,φc=10V那么a、c连线的中点b的电势 φb为( )
A.φb=20V B.φb>20V
C.φb<20V D.无法确定
4.熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A.a点电场强度比c点的小
B.b、d两点在同一等势面上
C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
5.煤气灶打火装置的原理是尖端放电,打火时放电端与灶体间的电场线如图所示,其中a、b、c为同一直线电场线上的三点,cd垂直电场线abc,已知。下列说法正确的是( )
A.放电端O接电源的负极 B.d点和c点的电势一样高
C.a点的电场强度比d点的电场强度小 D.ab间的电势差等于bc间的电势差
6.如图所示,当架空线路的一根带电导线断落在地上时,电流就会从导线的落地点向大地流散,在地面上形成一个以导线落地点为中心的电势分布区域。其电势分布在地表区域可等效为以落点为中心的点电荷形成的电场。如果人或牲畜行走时就可能发生触电事故,这种触电叫做跨步电压触电。下列说法正确的是( )
A.人向中心行走过程中,如果每步步长一致,每步两脚间电压相同
B.下落的导线输电电压高低不影响每步之间的电压
C.做立定跳姿势两脚并拢跳离导线触地点中心是防跨步触电的一种有效方法
D.跨大步跑开远离导线触地点中心触电风险较小
7.如图所示,已知,,,A、B、C三点均在匀强电场中,且A、B、C所在平面与电场方向平行。将一个电荷量的正试探电荷从A移到B,电场力做功为零;再由B移到C,电场力做功为,则匀强电场的场强大小为( )
A.5V/m B.10V/m
C. D.
8.如图所示,边长为a = 10 cm的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知φA = 2 V,φB = 4 V,φC = 6 V,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是( )
A.D点的电势φD = 8 V B.UAO = 2 V
C.电场强度的方向由A指向C D.电场强度大小为
9.如图所示,在匀强电场中有边长为1m的等边三角形ABC,其中O点为该三角形的中心,A、B、C三点电势分别为2V、4V、6V。下列关于电场强度和电势差的说法正确的是( )
A.A、O两点的电势差
B.B、O两点的电势差
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.该匀强电场的电场强度大小为
10.某半导体PN结中存在电场,取电场强度E的方向为x轴正方向,其E-x关系如图所示,已知NA=AO=OB=BP。取O点的电势为零,则( )
A.A点电势低于B点电势
B.电子从N移到P的过程中,电势能先增大后减小
C.电子由N运动到P的过程电场力先减小后增大
D.NA两点之间的电势差小于AO两点之间的电势差
11.(多选)如图所示,在匀强电场中有一个圆心为O的虚线圆,电场方向与圆所在的平面平行,A、B、C、D分别为圆上的四个点,其中AC过圆心,。现将一个电子从A点移动到B点,电场力做的功为若将该电子从A点移到C点,电场力做的功为100eV。下列说法正确的是( )
A.取A点电势为零,则O点的电势为15V
B.D点处的电势比B点处的电势高
C.电场强度大小为,方向由A点指向C点
D.若将电子从A点移到D点,则其电势能减小64eV
12.(多选)如图,在匀强电场区域建立空间直角坐标系,平面水平,、、、、是电场中的五个点,且,,,,下列说法正确的是( )
A.点的电势
B.电场强度的大小为
C.平面内的场强不沿方向
D.从点沿射出电子的轨迹在平面内的投影为曲线
13.(多选)如图,ABC为等腰直角三角形,BC=AC=4cm,一匀强电场与其平面平行。现规定B→C为x轴正方向,且B→C的电势变化如图2所示,C→A为y轴正方向,且由C→A的电势变化如图3所示,下列说法正确的是( )
A.AC方向电场强度大小为100V/m,方向由A→C
B.BC方向电场强度大小为50V/m,方向由C→B
C.匀强电场的电场强度大小为
D.匀强电场的电场强度大小为
14.(多选)如图所示,某静电场中轴正半轴上区间内电场强度沿轴正向分布如图所示,图中浅灰色阴影部分面积为,深灰色阴影部分面积为,。一个质量为电荷量为的带正电的粒子在坐标原点处由静止释放,粒子仅在电场力作用下从静止开始沿轴正向运动,关于粒子在至之间的运动,下列说法正确的是( )
A.从到的过程中,加速度逐渐减小
B.从到的过程中,电场力做功为
C.粒子在处的速度最大
D.粒子的最大速度为
15.(多选)如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系,坐标平面与电场方向平行。坐标系中有一个经过、、、四点的圆,点为圆心,点坐标为,点坐标为,点坐标为,一个电子沿圆弧从点到点电场力做功、从点到点电场力做功,则下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向为由方向 B.电场强度的方向为由方向
C.电场强度的大小是 D.电场强度的大小是
通过本节课的学习,我们应该对以下知识点做好重点关注:
(1)电势差与电场强度是什么关系?
(2)电场强度的另外一种表达式是什么,你目前有几种方法计算电场强度大小?
(3)你是否会求解匀强电场中的电场强度大小?
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