高二物理電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系(編輯修改稿)
2024-12-18 17:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，其中 AB 路徑電勢降落最快．由此可知：電勢降落最快的方向是電場強(qiáng)度的方向． 圖 1 5 6 ( 2 ) 數(shù)值關(guān)系 E ＝Ud或 U ＝ Ed 式中 d 為沿電場強(qiáng)度方向的距離． 定量計(jì)算時(shí)兩公式只適用于勻強(qiáng)電場，但對于非勻強(qiáng)電場也可以用兩公式定性分析問題． 如圖 1 5 7 所示電場，同一電場線上有三點(diǎn) A 、 B 、 C ，其中 AB＝ BC ，比較電勢差 UAB和 UBC的大小． 圖 1 5 7 從圖 1 5 7 可以看出 AB 段場強(qiáng)比 BC 段場強(qiáng)大，根據(jù)公式 U＝ Ed ， d 相同， E 大的兩點(diǎn)間電勢差大，所以 U AB ＞ U BC . 3 ． 三個(gè)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(jì)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(gè)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(shí)，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
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