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1、金启学教育物理系列电势差与电场强度的关系复习知识梳理：（1）电势与电势能比较：电势电势能1反映电场能的性质的物理量荷在电场中某点时所具有的电势能2电场中某一点的电势的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷无关电势能的大小是由点电荷q和该点电势共同决定的3电势差却是指电场中两点间的电势之差，U=AB，取B=0时，A=U电势能差是指点电荷在电场中两点间的电势能之差=AB=W，取B=0时，A=4电势沿电场线逐渐降低，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值某点的电势低于零者，为负值正点荷（十q）：电势能的正负跟电势的正负相同负电荷（一q）：电势能的正负限电势的正负相反5单位：伏特单位：焦耳6联系：=q，
2、w=qU（2）电场强度与电势的对比电场强度E电势1描述电场的力的性质描述电场的能的性质2电场中某点的场强等于放在该点的正点电荷所受的电场力F跟正点电荷电荷量q的比值E=F/q，E在数值上等于单位正电荷所受的电场力电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置（零电势点）间的电势差，=/q，在数值上等于单位正电荷所具有的电势能3矢量标量4单位：N/C;V/mV（1V=1J/C）5联系：在匀强电场中UAB=Ed (d为A、B间沿电场线方向的距离） 电势沿着电场强度的方向降落2、 公式E=U/d的理解与应用(1)公式E=U/d反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知，电场强度的方向就是电势降低最快的方
3、向(2)公式E=U/d只适用于匀强电场，且d表示沿电场线方向两点间的距离，或两点所在等势面的范离(3)对非匀强电场，此公式也可用来定性分析，但非匀强电场中，各相邻等势面的电势差为一定值时，那么E越大处，d越小，即等势面越密八、电容器的电容 一、电容、电容器、静电的防止和应用电容器：是一种电子元件，构成：作用：容纳电荷；电路中起到隔直通交（高频）；充、放电的概念。电容： 容纳电荷本领，是电容器的基本性质，与是否带电、带电多少无关。1定义：C=电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值叫做电容器的电容C=Q/U (比值定义)2说明： 电容器定了则电容是定值，跟电容器所带电量及板间电势差无关 单位：
4、法库/伏 法拉F，f pf 进制为106 电容器所带电量是指一板上的电量 平行板电容器C=为介电常数，常取1， S为板间正对面积，不可简单的理解为板的面积，d为板间的距离 电容器被击穿相当于短路，而灯泡坏了相当于断路。 常用电容器： 可变电容、固定电容（纸介电容器与电解电容器） CQ/U 因为U1=Q1/CU2=Q2/C所以CQ/U 电容器两极板接入电路中，它两端的电压等于这部分电路两端电压，当电容变化时，电压不变；电容器充电后断开电源，一般情况下电容变化，电容器所带电量不变二、平行板电容器问题的分析(两种情况分析)两类动态问题分析比较(1)第一类动态变化：两级板间电压U恒定不变(2)第二类动
5、态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变典型例题 ：例1：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，使它的电荷量减少3l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低到1/3，此电容器的电容量 F，电容器原来的带电荷量是 C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是 F例2：当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则 ( )A电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B电容器的电容减小为原来的12倍，两极板间电势差保持不变C电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的12倍例3对于水平放置的
6、平行板电容器，下列说法正确的是( )A将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将减小C在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大例4连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（ ）A电容器的电容C变大 B电容器极板的带电荷量Q变大C电容器两极板间的电势差U变大 D电容器两极板间的电场强度E变大例5 如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 （ ）K
7、mA微粒带的是正电B电容两端电势差的大小等于C断开开关S，微粒将向下做加速运动D保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动例6如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则 （ ）A把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回ddPMNB
8、AD把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落例7如图l710所示，平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器，对以下两种情况：图l710(1)保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；(2)S闭合后再断开，然后使A板向上平移拉开些讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况例8如图所示，两平行金属板始终接在电源上，当金属板水平放置时，其间有一个带电微粒恰好能在P点静止平衡；现让两金属板均绕各自的水平中心轴线逆时针迅速地转过角（到达图中虚线位置），试判断P点的粒子是否还能保持平衡。若能，写出判断过程；若不能，求出此时粒子的加速度大小和方向。课堂训练：1、如图1
9、469所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为10-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为10V，则（ ）AB点的电势为0V B电场线方向从右向左C微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D微粒的运动轨迹可能是轨迹22、关于静电场的说法中正确的是（ ）A在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向C电荷在等势面上移动时不受电场力D若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加3、电场中有一条直线，在直线上有M、N两点，若将一试探电荷Q从直线外的P点分别移到M、N两点，电场力对Q做功相等，则
10、( )A该电场若是匀强电场，则M、N连线一定与电场线平行B该电场若是匀强电场，则M、N连线定与电场线垂直C该电场若是由一个点电荷产生的，则M、N两点的电势和场强都相同D该电场若是由一个点电荷产生的，则M、N两点的电势相等，电场强度不同4、如图168中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b，c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是 ( )图168A电场力做功qU B克服电场力做功qU C电场力做功大于qU D电场力做功小于qU5、如图1466所示，A、B两
11、点相距10cm，E100V/m，AB与电场线方向夹角120，求AB两点间的电势差6、如图1484所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C点，质量为m，带电量为q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知qQ，AB=h，小球滑到B点时速度大小为。求：(1)小球由A到B过程中电场力做的功(2)A、C两点的电势差图16117、为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图1611所示若AB0.4 m，370，q-310-7C，F1.510-4N，A点电势100 V(不计重力，sin 37=0.6，cos370.8)。1、在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值，求出场强和AB间的电势差。2、求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？- 4 -
