【正文】
Ed , d 相同, E 大的兩點(diǎn)間電勢差大,所以 U AB > U BC . 3 . 三個場強(qiáng)公式的比較 公式 區(qū)別 物理含義 引入過程 適用范圍 E =Fq 是電場強(qiáng)度大小的定義式 F ∝ q ,F(xiàn)q與F 、 q 無關(guān),是反映某點(diǎn)電場的性質(zhì) 適用于一切電場 E =kQr2 是真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式 由 E =Fq和庫侖定律導(dǎo)出 在真空中,場源電荷 Q 是點(diǎn)電荷 E =Ud 是勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的決定式 由 F = qE 和 W = qU 導(dǎo)出 勻強(qiáng)電場 【例 1 】 如圖 1 5 8 所示,勻強(qiáng)電場中有 A 、 B 、 C 三點(diǎn)構(gòu)成三角形,邊長均為 4 c m . 將一帶電荷量 q = 1 .0 10- 10 C 的正電荷 ( 不計重力 ) ,從 A 點(diǎn)移到 C 點(diǎn),電場力做功為- 3 10- 9 J .若把同一電荷從 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn),電場力做功也為- 3 10- 9 J ,那么該電場的場強(qiáng)多大? 圖 158 答案: 5 102 V/m ? 題后反 思 用本節(jié)的公式解題一定要注意適用條件,還要注意必須使用國際單位,通過此題可以看出場強(qiáng)方向是電勢降落最快的方向,通過相同的距離電勢降落最大的方向,這個結(jié)論對非勻強(qiáng)電場也成立. 如圖 1 5 9 所示,為一組未知方向的勻強(qiáng)電場的電場線,把電荷量為 1 10- 6 C 的負(fù)電荷從 A 點(diǎn)沿水平線移至 B 點(diǎn),電場力做了 2 10- 6 J 的功, A 、 B 間的距離為 2 c m ,求: ( 1 ) 勻強(qiáng)電場場強(qiáng)是多大?方向如何? ( 2 ) A 、 B 兩點(diǎn)間的電勢差是多大?若 B 點(diǎn)電勢為 1 V ,則 A 點(diǎn)電勢是多大?電子處于 B 點(diǎn)時,具有多少電勢能? 圖 159 解析: ( 1 ) 根據(jù)題意, AB 間的電勢差 UAB=WABq=2 10- 6- 1 10- 6 V =- 2 V AB 間沿電場線方向上的位移為 d = 1 cm 所以場強(qiáng) E =UABd= 2 102 N/C A 點(diǎn)電勢低于 B 點(diǎn)電勢,所以電場強(qiáng)度方向斜向下. ( 2 ) 已知 AB 間電勢為- 2 V ,如果已知 B 點(diǎn)電勢為 1 V ,所以 A點(diǎn)電勢為- 1 V ,電子處于 B 點(diǎn)時,具有電勢能為- 1 e V . 答案: ( 1 ) 2 102 N/C ,方向沿電場線方向斜向下 ( 2 ) - 2 V - 1 V - 1 eV 1 .等勢面與電場線一定垂直 假設(shè)電場線與等勢面不垂直,將場強(qiáng)分解為與等勢面平行和垂直的兩個分量,沿等勢面方向場強(qiáng)的分量一定不為零,那么在同一等勢面上的兩點(diǎn)間移動電荷時,電場力一定做功,則該兩點(diǎn)存在電勢差,就不是同一