电势差
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2018级高一物理学案
电势差课前案
老师寄语:希望是坚韧的拐杖,忍耐是旅行袋,带上他们,你可以登上永恒之旅,走遍全世界。
一.学习目标:
1.理解电势差,了解电势差与电场力做功间的关系。
会用公式w=qU AB 进行有关的计算。
2.了解电势差与电场强度之间的关系。
会运用公式E=U AB /d 进行有关的计算。
二.知识梳理:
1. 电势差:电场中两点间电势的_____叫做电势差,也叫_____。
定义式: B A AB U ϕϕ-=
单位: _____。
标量: 有正负,正负只是区分两点的电势高低。
绝对量:与零势面的选取无关。
2.电场力做功与电势差的关系
AB 两点间的电势差等于将电荷q 从A 移动到B 时电场力做的功W AB 与电荷量q 的比值。
q
W U AB = 或 AB qU W = 注意:(1)上式的适用条件:一切电场;
(2)电势差与移动路径无关,只与两点位置有关。
3.电子伏(eV ): 单位,电子在电势差为1V 的两点间自由移动时 做
的功就是1eV ,因此1eV= 。
4.匀强电场中电势差与电场强度的关系
⑴公式:Ed U AB =
即: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乖积 电势差与电场强度的关系也可以写做:d
U E AB = 它的意义为: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
线方向的距离的比值。
注意:(1)上式的适用条件:匀强电场;
(2)d 为匀强电场中两点沿电场线方向的距离(或等势面间的距离)。
(3)电场强度与电势无直接关系。
班级 姓名 日期
⑵两个推论:①匀强电场中任意一条直线上相等距离间的电势差相等
②匀强电场中平行且相等的线段间的电势差相等
电势差课中案
例1、有一个电荷量q=一3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J的功,问:
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?
(2)如B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?
例2、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=50 V,φc=20 V那么a、c连
线的中点b的电势φb为()
A.φb=35V
B.φb>35V
C.φb<35 V
D.上述情况都有可能
例3、平行的带电金属板A、B间是匀强电场,如图所示,两板
间距离是 5 cm,两板间的电压是60 V。
则两板间的场强
E= ;电场中有P1和P2两点,P1点离A板0.5cm,
P2点离B板也是0.5 cm,P1和P2两点间的电势差为;
若B板接地,P1点的电势为,P2点的电势为。
例4、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4V,如图,由此可知
(1)c点的电势为
(2)在图中画出电场线。
电势差课后案
1. 对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()
A .电势差的定义式U W q A
B AB =/,说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成
正比,与移动电荷的电量q 成反比
B .A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功
C .将1C 的正电荷从A 点移到B 点,电场力做1J 的功,这两点间的电势差为1V
D .电荷由A 点移到B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能
的变化就不再等于电场力所做的功
2.如图所示,在电场强度E =2103
×V m /的匀强电场中有三点A 、M 和B ,AM =4cm ,MB =3cm ,AB =5cm ,且AM 边平行于电场线,把一电荷量q =2109×-C 的正电荷从B 移动到M 点,再从M 点移动到A 点,电场力做功为( )
A. 016106.×-J
B. 012
106.×-J C.
--016106.×J D. --012106.×J 3.下列公式适用任何电场的是( )
A. W qU =
B. U Ed =
C. E F q =
D.
E k Q r =2
4. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势线, 且 AB =BC ,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为A ϕ、B ϕ、 C ϕ,AB 、BC 间的
电势差分别为U AB 、U BC ,则下列关系中正确的有( )
A. A ϕ>B ϕ>C ϕ
B. E C >E B >E A
C. U AB <U BC
D. U AB =U BC
5.如图,虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面,相邻等势面
间的电势差相等,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P 、Q 是轨迹上的两点,下列说法中正确的是( )
A .三个等势面中,等势面c 的电势最低
B .带电质点一定是从Q 点向P 点运动
C .带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大
D .带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小
6. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的
电势差相等.一正电荷在ϕ3上时,具有动能20 J ,它运动到等势线ϕ1
上时,速度为零,令ϕ2=0,那么该电荷的电势能为4J 时其动能大
小为 ( )
A .16 J
B .10 J
C .6 J
D .4 J
7.在某匀强电场中有M ,N ,P 三点,在以它们为顶点的三角形中,
∠M=30°,∠P=90°,直角边NP 的长度为4cm .已知电场方向与三角形所在平面平行,M ,N 和P 点的电势分别为3V ,15V 和12V ,则电场强度的大小为( )
A.150V/m B.75V/m
C.225V/m D.75V/m
8.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为﹣q的质点(重力不计),在恒定拉力F 的作用下沿虚线由M匀速运动到N。
如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,M、N间
距离为d,则()
A.匀强电场的电场强度大小为
B.M、N两点的电势差为
C.带电质点由M运动到N的过程中,电势能增加了Fdcosθ
D.若要使带电质点由N向M做匀速直线运动,则F必须反向
9.图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子()
A.带负电
B.在c点受力最大
C.在b点的电势能大于在c点的电势能
D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
10.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线,,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是()
A.b点场强大于d点场强
B.b点场强小于d点场强
C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
11.如图所示,在场强为E的匀强电场中,一电子(电量为e.质量
为m)从电场中的A点沿电场线方向以速度V0运动,到达B点时速
度恰好为零。
(1)A、B两点间电势差U AB为多少?哪点电势高?
(2)若已知A、B距离为d,匀强电场的场强为多少?。