电场强度和电势差的关系

描述电场的物理量

1.电场强度——E——矢量—与验电荷无关！

（1）E=F/q——任何电场 (N/C)

（2）公式： E=kQ/r2 ——点电荷场

（3）E=U/d——匀强电场（V/m）

（4）与电场线的关系：电场线密的场强大，电场线某点的切线方向为该点场强方向。

2.电势能——W: J——标量——与验电荷有关、电场中的位置有关；

（1）电场力作正功，电势能减小，做了多少功，电势能减少多少；

克服电场力做功，电势能增加，做了多少功，电势能增加多少！

（2）PBPAPABEEEW

（3） Ep=qφ

3电势（ ψ ）——V——标量：电场本身的性质——与验电荷无关！

（1）qEPAA

（2）UAB=φA-φB

（3）与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低，且降得最快

4.电势差（ UAB ）——V——标量电场本身的性质：与验电荷无关!

（1）定义式：UAB=WAB/q

（2）UAB=φA-φB

（3）UAB=- UBA

5.求电场力做功的方法

（1）W=+(-)Eqd（只是用于匀强电场）(d——初末位置所在的等势面的距离）

（2）PBPAPABEEEW

（3）Wab = q Uab

（4）动能定理

电势能、电势、电势差、电场强度关系测试题

一、选择题

1．从电势差定义式qWU可以看出 （ ）

A．电场中两点间的电势差与电场力做的功W成正比，与移送的电量q成反比

B．电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大

C．将1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏

D．两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功

2．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

电势差与电场强度的关系——练习题 1．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少

B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

D．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

2．如图2所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有 （ ）

A．Wab＞Wbc

B．Wab＝Wbc

C．Wab＜Wbc

D．无法比较

3.如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q1和Q2,分别置于a、b两点，dc为ab连线的中垂线,d为无穷远处,现将另一正电荷由c点沿cd移向d点的过程中，下述中正确的是（ ）

A． q的电势能逐渐增大

B． q的电势能逐渐减小

C． q受到的电场力一直在减小

D．q受到的电场力先增大后减小

4.关于电势与电势能的说法，正确的是 ( )

Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大

Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大

Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能

Ｄ.在负点电荷电场中的任意点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

5．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )

A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能

B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能

C．电荷的电势能减少了5×10－6J

D．电荷的动能增加了5×10－6J

6．一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则 ( )

1 第六节： 电势差与电场强度的关系

高二物理学案组编制2011-9-29

1、掌握在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，掌握公式含义；

2、理解电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义。

【课前预习】

1、电场强度和电势差均可用来描述电场，请在匀强电场中由各自定义式推导U=Ed并作说明。

结论：在匀强电场．．．．中两点间的电势差等于__________与这两点沿__________方向上距离的乘积．

2、电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值，公式E＝___________，单位___________．

复习巩固：

电场的两大性质： ①力的性质： ②能的性质：

【课堂探究】

一、电势差与电场强度的大小关系

如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功， A、B间电势差为UAB ，相距l，AB与场强方向的夹角为．

从力的角度来看：

从能的角度来看 ：

可得：

说明右上角式中各量的实际意义：

右式的物理意义

例题1：下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系说法正确的是：（ ）

A. 任意两点的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。

B. 对同一电场来说，沿电场方向，经任何相同距离电势降落必相等。 E

A B

θ C +q d E A B

2 C. 电势降落的方向必是场强的方向。

D. 在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大。

二、电势差与电场强度的方向关系

问题探究一：课本公式的推导

若沿场强方向移动电荷表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功：

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1．如图所示，在XOY平面内有一个以O为圆心，半径为R的圆，P为圆周上的一点，半径OP与x轴成θ角。若空间存在沿y轴正方向场强为E的匀强电场,则O、P两点间的电势差UOP可表示为:( )

A：

B:

C：

D:

错误！未指定书签。2．关于静电场，下列结论普遍成立的是( )

A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关

B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向

D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零

3．电场中有A、B两点，A点的电势φA=30 V，B点的电势φB=10 V,一个电子由B点运动到A点的过程中，下面几种说法中正确的是（ ）

A.电场力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV

B.电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV

C.电场力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV

D.电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV

4．如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，则下列说法正确的是（ ）

A．匀强电场的场强大小为10V/m

B．匀强电场的场强大小为 V/m

C．电荷量为1.6×10－19 C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6×10－19 J

D．电荷量为1.6×10－19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.8×10－19 J cosERcosERsinERsinER3320O E