电压与场强的关系
1J / C 1V / m 1m 1N m W Fl 1N / C 1C m
U W / q
例1:如图,在匀强电场中
的M、N两点距离为2 cm, 解:
U E ,得: d
两点间的电势差为5 V,M、
N连线与场强方向成60°角,
根据
则此电场的电场强度多大?
们的电势a最大,c最少,一带正电的粒子射入电场中,其 运动轨迹如图实线KLMN所示,由图可知( AC A. B. C. D. 粒子从K到L的过程中,电场力做负功 粒子从L到M的过程中,电场力做负功 粒子从K到L的过程中,电势能增加 粒子从L到N的过程中,动能减少 c )
b
a L K
v
Mv
N
F
F
电势差与电场强度的关系
E
Q Ek 2 r
(适用于任何电场)
(只适用于点电荷)
U E d
(只适用于匀强电场)
作业 1、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 4 V,如图,由此可知 c 点的电 势为 ( A. 4 V ) B .8 V C.12 V D.24 V
作业. 如图所示,电荷量为-e,质量为 m 的电子从 A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场, 初速度为 v0,当它通过电场中 B 点时,速度与场强方向成 150°角,不计电子的重力,求 A、B 两点间的电 势差。
U AB
2 3m v0 WAB e 2e
练习、如图,虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面,它
作业2:图中A、B、C为匀强电场中的三点已知
φA=12V,φB=6V,φC= - 6V试在方框中做出该电
场线的分布示意图
作业 3. 如图所示, 在方向水平向右的匀强电场中, 一不可 伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m的带正电小球, 另一端固定于O点 .现把小球拉起直至细线与场强方向平 行,然后无初速释放 ,已知小球沿圆弧摆到最低点的另一 侧,细线与竖直方向的最大夹角为 30°,求: (1).电场强度 E 的大小及方向; (2).小球经过最低点时细线对小球的拉力;
U E MN cos 600
5 1 2 10 2
2
M
. .
N′ 60°
.N
E
500 (V/m)
1、图为点电荷周围等势面的分布,人们习惯让 两个相邻的等势面间电势差相等,为什么间距不相等?
+ 2、若AB=BC,UAB与UBC,哪个较大?
A
B
C
当堂训练
例 2、如图所示,实线为电场线,虚线为等 势面,φA=50 V,φC=20 V,则 A、C 连线 中点 B 的电势 φB 为( )
1、关系式:
U E d
B
由上述推导可看出:
UAB=UAD=UAC,而
AB>AD>AC。故变化相同的
电势U,沿场强方向(即AC方 向)所需的距离是最短的,也 A+ q
D
C
E
即电势变化是最快的。 沿电场线方向,电势降落最快
2、电场线方向指向电势降落最快的方向
3、场强的大小反映了电势降落的快慢 4、场强的单位:V/m
由题意知 A、 C 间的电势差为 18 V, 连接 A、 C, 并将 AC 线段分为三份, 如图所示
每等份电势差为 6 V,所以 B、F 两 点等电势,F 点电势为 3 V,D、E 两 点等电势,D 点电势为 9 V.
UAB与UCD有什么关系
E
F
画出电场线的分布
有关于计算场强的三个公式
F E q
由图可知EA>EB>EC C
d d
由A.等于 35 V C.小于 35 V
B.大于 35 V D.等于 15 V
所以φB小于35V
例 3 如图所示,A、B、C、D 是匀强 电场中一正方形的四个顶点.已知 A、 B、C 三点的电势分别为 φA=15 V,φB =3 V, φC=-3 V, 则 D 点的电势为 φD =________ 9 V.
我们来看: 电场力(F=Eq)
移动电荷q做功 电势能的变化 WAB=qUAB
电场强度(E)
?
电势差(UAB)
二、电场强度和电势差的关系
我们以匀强电场为例来确定E和U的关系.
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 WAB, A、B间电势差为UAB , A、B相距l,AB与场强 方向的夹角为.
从力的角度来看,
WAB qEl cos qE d AB
(其中dAB是沿电场强度方向A、B间的距离)
从能的角度来看,
WAB qU AB
由此可得:
得到
U E d U 适用条件:匀强电场 E 式中d是沿场强方向两点间的 d 离.
二、在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强 方向每单位距离上的电势差。