AB=—學科:物理 教學內容:電勢差與電場強度的關系 【基礎知識深入】均勻電場中電勢差與電場強度的關系 (1) 大小關系 UAB=Ed 推導過程如下: 如下圖所示,從均勻電場來看,在電場中,當點電荷從A移動到B時,電場力所做的功為:WAB = qUAB。 路徑是獨立的。 另外,由于是均勻電場,因此施加在電荷上的電場力是恒定的力。 電荷所做的功也可以通過功公式來計算。 直接求解,無論移動距離多少,位移SAB=AB電場強度與電勢的關系,假設其方向與場強方向的夾角為 。 比較這兩個方程,我們可以得到,這是均勻電場中電勢差與電場強度的關系,其中d是移動電荷起始位置沿電場線方向的有效距離,即均勻電場中兩個等勢面之間的距離。 (2)方向關系:場強方向是電勢下降最快的方向。 由于電勢線垂直于等勢面,僅沿電場方向,單位長度的電勢差最大。 也就是說,電勢下降最快的方向就是電場強度。 方向。 然而,電勢下降的方向不一定是電場強度的方向。 場強的另一個單位:V/m(伏/米)。 公式E=仏表明,均勻電場的場強在數值上等于沿電場線方向的單位。 【重點難點分析】 重點:均勻電場中電勢強度的關系及公式U=Ed的難點應用 ? 場強(E)與電勢($)的比較及關系。 場強和電勢都是由比率定義的物理量。 ?它們僅由電場本身的因素(場源、電場中點的位置)決定,與測試電荷所受到的電場力、其所具有的電勢能、電勢的大小無關。以及電荷的標志,甚至測試電荷是否存在并不重要。 因此,它們的定義只是測量公式而不是決定因素。 場強和電勢之間存在本質區別:它們從不同的角度描述電場。 場強描??述了電場力的性質,而電勢描述了電場能量的性質; 場強是一個矢量,其方向定義為正電荷施加的電場力的方向。 一般來說,可以用正號和負號來表示兩個不同的方向。 例如EA=-5N/CEB=+2N/C表示EAEB相反,EA較大; 電勢是一個標量,其值的正負(類似于溫度的正負)代表不同點電勢的高低。 電勢是相對的。 零值的位置可以根據研究問題的需要來確定。 并選擇(一般取無窮遠或大地的電勢為零),只有零電勢位置確定后,電場中各點才會有確定的電勢值。 ? 場強沒有相對場強。與電勢沒有必然的數值關系,即電場強的地方(例如:負點電荷形成的電場),電勢不一定就高; 當場強為零時,電勢不一定為零(例如處于靜電平衡的導體內部); 在場強相同的情況下,電勢不一定高。 相同(如均勻電場中沿電場線的所有點); 電勢相同的情況下,場強不一定相同(如非均勻電場中同一等勢面上各點的場強與電勢并非無關。場強的大小它反映了電勢變化的快慢,如下圖所示,在均勻電場中,有如下關系:UAB=Ed=ELcos,即:均勻電場中兩點之間的電勢差相等為場強與兩點連線的場強的方向投影長度的乘積E,所以有: 沿著場強的方向是電勢下降最快的方向,電勢電場強的地方下降快,在均勻電場中,a、b、c三點組成一個邊長為10厘米的正方形,等邊三角形,帶正電荷,電量為2X10 -6從a沿直線運動到b,電場力從不做功。 當它從b移動到c時電場強度與電勢的關系,電場力做6x10-3功。 由電場力所做的功與電勢差的關系解析可知: Yan = 3 中點電荷 Q 產生的電場 求電場中的等位點并連接等位線以確定場強的方向。 結合相關平面幾何知識來解答。 不過,在充分理解公式Ed的物理意義的基礎上,這種方法更加簡單。 分別以線段ab的中點為勢進行分析。 無法確定過分析=20V的范圍。 由于場強沿CTb方向減小,因此電位下降由快變慢,且沿CTb方向acbc,so,/2,即30V-10。 aTb 使電荷沿直線移動,電場力不起作用。 可見ab是等勢線,因此場強方向垂直于ab。 那么,從bTc開始,電場力作用在正電荷上,場強方向垂直于ab并指向c(如圖所示)。
U均勻電場的場強為1010,sin60表示將10cm代入公式求解。 這是由于對公式中d的含義理解不完全造成的。 另一方面,要理解和掌握一個公式,還必須將此公式與其他公式進行比較和識別,避免混淆聯系。 DF 是均勻電場中的連接 BC 并將其平分。 中點為D,連接AC并將其分成三等分,AH=HF=FC,連接DF、B、C為DF垂線,這三條垂線就是電場線。 如下所示。 良好的平衡 ? 現在使用外力將 P 固定在兩個板之間:所解釋的運動狀態。 說明充分理解并靈活運用Ed公式仍然是解決該問題的關鍵。 ? 這個問題也可以通過引入“平均場強”然后使用公式Ed 來解決。 【典型熱點考題】如下圖所示,虛線框內為均勻電場,A、B、C為電場中的三個點。 已知U=12V,LB=6V,LC=-6V。 嘗試畫出盒子內電場的示意圖(即畫幾條電場線),并保留繪圖中使用的輔助線(用虛線表示)。 分析UB=+6V,UC=-6V。 根據均勻電場的特性,BC連接中點D的電位必定為零。 用同樣的方法,將AC線段分成三等份。 在分界點F等勢線處,根據電場線與等勢線的垂直度,可以畫出電場中的電場線。 答案是通過A。畫電場線時,應根據電場線和等勢線的垂直特性,設法找到一條等勢線,即解決這里問題的基本方法是求等勢線電場中的點采用等分法。 將其正好放在兩塊板之間,然后固定電線的觸點,使兩塊板旋轉角度a,如圖中虛線所示。 我不知道a的具體值。 無法確定數值。 這道題很容易錯選C。 選錯的原因是:當兩塊板旋轉過角時,由于兩塊板之間的距離不變,場強也不變,所以電場力方向與垂直方向的夾角向左。 ,帶電粒子在合力的作用下被向下引導至左側。
所以移到左下角 ? 錯誤的原因是對公式理解不佳。 d是沿場強方向兩點(兩個等勢面)之間的距離。 當兩塊板都轉動時,兩塊板仍然平行,但沿場強方向(垂直板方向)的距離變為d'=dcos進行受力分析(見下圖)將B點移至M點,則可得: F'=-mg=F-mg=水平向左的方向?解答關于公式Ub=Ed的理解,對于2X10V/m強電厘米的均勻性,下列說法正確的是,AM邊平行于電場線,從A.0.610-610-6-6D轉移2X10-9C的正電荷。 -0.12-6C。 -0。 6 B、C點均處于均勻電場中。 已知AC丄BC,ABC=60,BC=20cm。 如果電量q=10-5C的正電荷從A移動到B,則電場力所做的功為零; 從B移動到C,電場力所做的功是-1.73A。 865V/m,垂直交流向左B。 865V/m,垂直交流向右C。 1000V/m,垂直AB和對角向上D。 1000V/m,垂直6。如下圖,AB和C是三個均勻電場中的點。 各點的電勢 C 位于同一平面上。 下圖中電場強度的正確方向是UC=6V,7。 下圖顯示了一組均勻電場的等勢面。 如果相鄰兩點A、B、C、D之間的距離與場強相同,則距A點1.5cm的P點的電勢為2cm。 那么電量為8。如下圖所示,當邊長為L的等邊三角形的三個頂點移動到b時,動能減少E,而質子僅在動能的作用下從a移動到c。電場力,動能增加E。電場強度的大小為 以及電場線和一定均勻電場中的三點。 已知這三點的電位為UA=6V、UB=-3V、UC=3V。 嘗試在圖中畫出經過C點的等勢線,然后再畫一條等勢線。 電場線代表場強AB的方向斜向下UA=10V,UB=2V,10。 如下圖所示,兩塊平行金屬板A、B之間的均勻電場,場強為10V/m,方向如圖所示。 兩個電點之間的距離為10cm。 線 ab 與電場線成 60 度角。 a點距A板2cm,b點距B板3cm。求:電位差UAa、UBb、UAB; (2)用外力F使電量變為1X 10 -7 C的正電荷從b點勻速運動到a點,則外力F