1、第五節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系1理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系UEd，并且能夠推7導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式2會(huì)用關(guān)系式UEd進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算3理解電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無直接的關(guān)系1場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)(1)電場(chǎng)力做功WAB與UAB的關(guān)系為WABqUAB(2)由FqE ，WABFdqEd(3)對(duì)比兩種計(jì)算結(jié)果，得UEd(4)公式UABEd的適用條件是：E是勻強(qiáng)電場(chǎng)，d是沿電場(chǎng)方向的距離(5)單位：場(chǎng)強(qiáng)的另一單位是伏/米，符號(hào)為V/m2電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系(1)由WABqUAB可知，在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)因UAB0，所以電場(chǎng)力不做功，電場(chǎng)力的方向與電荷移動(dòng)方向垂直(2)

2、電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直沿電場(chǎng)線方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)減小電場(chǎng)線密的區(qū)域等勢(shì)面密，電場(chǎng)線疏的區(qū)域等勢(shì)面疏eq avs4al(電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的對(duì)比)區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍Eeq f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式Fq，E與F、q無關(guān)，是反映某點(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)適用于一切電場(chǎng)Ekeq f(Q,r2)是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式由Eeq f(F,q)和庫(kù)侖定律導(dǎo)出在真空中，場(chǎng)源電荷Q是點(diǎn)電荷Eeq f(U,d)是勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的定義式由FqE和WqU導(dǎo)出勻強(qiáng)電場(chǎng)例下列公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有()場(chǎng)強(qiáng)Eeq f(F,q)場(chǎng)強(qiáng)Eeq f(U,d)場(chǎng)強(qiáng)Eke

3、q f(Q,r2)電場(chǎng)力做功WUqA B C D答案：D一、單項(xiàng)選擇題1(2014南昌模擬)關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法中正確的是(B)A在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零B電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于單位電荷量的試探電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小C根據(jù)公式UEd知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢(shì)差就越大D正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加解析：電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)沒有必然聯(lián)系，所以電勢(shì)為零的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式Eeq f(F,q)可知，選項(xiàng)B正確公式UEd中的d指沿電場(chǎng)線方向的距離，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故選項(xiàng)D

4、錯(cuò)誤2(2014湖北宜昌高二檢測(cè))如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是(B)A豎直向下，E100 V/mB水平向左，E100 V/mC水平向左，E200 V/mD水平向右，E200 V/m解析：由電勢(shì)降低最快的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向以及電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，又由Eeq f(U,d)得Eeq f(2,2102)100 V/m.故B項(xiàng)正確3如圖中，a、b、c、d、e五點(diǎn)在同一直線上，b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)間的距離在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷，帶電荷量為Q，已知在Q的電場(chǎng)中b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，將另一

5、個(gè)點(diǎn)電荷q從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是(D)A電場(chǎng)力做功qUB克服電場(chǎng)力做功qUC電場(chǎng)力做功大于qUD電場(chǎng)力做功小于qU解析：電場(chǎng)力做功WUq，對(duì)于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，d、e兩點(diǎn)的電勢(shì)差小于b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差，故從d點(diǎn)到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做功小于qU.4如圖中的實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)a50 V，b20 V，則a、b連線中點(diǎn)c的電勢(shì)c應(yīng)為(B)Ac35 VBc35 VCc35 VD條件不足，無法判斷c的高低解析：若是勻強(qiáng)電場(chǎng)，由公式UEd易得c35 V，而由電場(chǎng)線的疏密情況可知，ac段的場(chǎng)強(qiáng)大于cb段的場(chǎng)強(qiáng)，則UbcUca，即bcab，即有c35 V故選B.二、不定項(xiàng)

6、選擇題5如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)A、B相距0.2 m，正電荷q106 C，從A移到B，電場(chǎng)力做功為2106 J，則(AD)A該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為10 V/mB該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向BCA、B間的電勢(shì)差為10 VDB點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的高解析：電荷q由A移到B，W電qEd，代入數(shù)據(jù)得2106106E0.2，解得E10 V/m，A正確A到B電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功，電場(chǎng)力方向由A指向B，所以場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向B，B正確UEd100.2 V2 V，C錯(cuò)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，D錯(cuò)6如圖是某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，下列表述正確的是(ABCD)Aa點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)B該點(diǎn)電荷帶負(fù)電

7、Ca點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不相同Da點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度7如圖所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布，M、N為對(duì)稱線上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是(ABC)AM點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)BM點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功8(2013上海高考)兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖所示，已知A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)若位于a、b兩處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則(B)Aa處為正電荷，qaqb Ba處為正電荷，qaqbCa處為負(fù)電荷，qaqb Da處為負(fù)電荷，qaqb解析：根據(jù)A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)可知，a處為正電荷，qaqb，選項(xiàng)B正確

8、9(2013江蘇高考)將一電荷量為Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等. a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則(A) Aa點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低C檢驗(yàn)電荷q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大D將檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功解析：根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小可知a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，選項(xiàng)A正確根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤由電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可知，檢驗(yàn)電荷q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤將檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤三、非選擇題(按題目要求

9、作答解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1.2102 V/m，方向水平向右一點(diǎn)電荷q4108 C沿半徑為R20 cm的圓周，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)(已知AOB90)求： (1)這一過程電場(chǎng)力做的功(2)A、B間的電勢(shì)差UAB.解析：(1)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿圓弧AB到達(dá)B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功等效于沿AOB電場(chǎng)力所做的功；在AO過程中，因電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以電場(chǎng)力不做功，WAO0.在OB過程中，電場(chǎng)力做功為：W電F電scos qERcos 18041081.21020.2(1) J9.6107 J，負(fù)號(hào)表示電場(chǎng)力做負(fù)功(2) UA

10、Beq f(W電,q)eq f(9.6107,4108) V24 V.答案：(1)W電9.6 107 J(2)UAB24 V11一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場(chǎng)線夾角30，已知帶電微粒的質(zhì)量m1.0107 kg，電荷量q1.01010 C，A、B相距L20 cm.(g取10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：(1)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說明理由；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度多大？解析：(1)微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，則重力和電場(chǎng)力在垂直于AB方向上的分力必等大反向，由此可知電場(chǎng)力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)(2)在垂直于AB方向上，有：qEsin mgcos