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1、6.电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系必备知识自主学习关键能力合作探究随堂演练自主检测课 标 要 求思 维 导 图必备知识自主学习场强沿电场线方向匀强电场线方向电势差单位二、等势面的疏密与电场强度大小的关系1关系：等差等势面越密的地方场强越_2适用范围：各种电场大关键能力合作探究探究点一匀强电场中电势差与电场强度的关系探究点一匀强电场中电势差与电场强度的关系归纳总结1.对关系式UEd的理解(1)电场强度描述的是电场力的性质，电势差描述的是电场能的性质E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，必然存在一定的关系(2)公式中的“d”指电场中两点沿电场强度方向的距离，如果
2、电场中两点不沿电场强度方向，d的取值应为两点连线在电场强度方向的投影，或为两点所在等势面间的垂直距离典例示范例 1 如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()AUOP10sin(V)BUOP10sin(V)CUOP10cos(V)DUOP10cos(V)答案：A素养训练1(多选)如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与x轴重合，A点的坐标为xA2.5 m，一质子从坐标原点O运动到A点，电势能增加了50 eV，x轴上各点电势的变
3、化规律如图乙所示，则下列说法正确的是()Ax轴上各点的电场强度都沿x轴负方向B质子沿x轴从O点到A点加速度越来越大CA点的电场强度大小为25 V/mD质子在A点的电势能为75 eV答案：AD素养训练2如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD，已知A、B、C三点的电势分别为A12 V，B8 V，C2 V，则D点的电势为()A8 V B6 VC4 V D1 V答案：B解析：由于是匀强电场，所以UABUDC,即ABDC得D6 V，B正确探究探究点二点二UEd在非匀强电场中的应用在非匀强电场中的应用归纳总结对非匀强电场虽不能做定量计算，但仍可用来作为定性判断对于等差等势面来说，E越大，d越小，即等
4、差等势面越密集典例示范例 2 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，a50 V，c20 V，则a、c连线中点b的电势b为()A等于35 V B大于35 VC小于35 V D等于15 V答案：C素养训练3如图，A、B、C是一条电场线上的三点，已知ABBC，则下列说法正确的是()A场强大小关系一定有EAEBECB电势大小关系一定有ABCC电势差大小关系一定有UABUBCD负电荷在A、B、C三点所具有的电势能大小关系有EpAEpBEpC答案：B解析：一条电场线并不能说明其各个位置的疏密程度，A、B、C三点的场强大小无法确定，AB和BC间的电势差大小也无法确定，故A、C错误；沿电场线的方向，电势一定降
5、低，故B正确；负电荷在电势越高的地方电势能越小，所以EpAEpBEpC，故D错误探究点三静电场中的图像归纳总结1.E-x图像在给定了电场的E-x图像后，可以由图线确定电场强度的变化情况，E0表示场强沿正方向，E0表示场强沿负方向；Ex图线与x轴所围成的面积表示电势差，如果取x0处为电势零点，则可由图像的面积分析各点电势的高低，综合分析粒子的运动，进一步确定粒子的电性、电场力做功及粒子的动能变化、电势能变化等情况2-x图像(1)x图线上某点切线的斜率的绝对值表示电场强度的大小，-x图线存在极值，其切线的斜率为零，则对应位置处电场强度为零(2)在x图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小
6、关系确定电场强度的方向(3)在-x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WABqUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断典例示范例 3 空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OAOB，OMON，AB间的电势随x的分布如图，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是()A粒子可能带正电BM点的电势等于N点电势C粒子从M向O运动过程所受电场力逐渐增大D.粒子一定能通过N点答案：D素养训练4一种电场的某条电场线与x轴重合，其场强大小E与坐标x的关系如图所示，下列说法正确的是()A此电场是匀强电场B由图像可以直接看出场强大小随
7、x均匀增大C图像的斜率表示电场的电势Dx1与x2之间的电势差等于阴影部分的面积答案：D随堂演练自主检测1.如图所示，匀强电场场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场夹角为，则A与B两点间的电势差为()AEd BEd cos CEd sin DEd tan 答案：B解析：A与B两点间的电势差为UABEd cos，B正确2如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点c为ab的中点，a、b电势分别为a5 V、b3 V，下列叙述正确的是()A该电场在c点处的电势不一定为4 VBa点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向aD.一正电荷从c点运动到b
8、点电势能一定增大答案：A答案：A4.如图所示，匀强电场场强为1103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm，则下述计算结果正确的是()Aab之间的电势差为4 000 VBac之间的电势差为50 VC将q5103 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D将q5103 C的点电荷沿abc或adc从a移到c静电力做功都是0.25 J答案：C5.如图所示的平面内有A、B、C、D、E五点，其中AC平行于DE，B点为AC的中点，ABDE，平面内存在匀强电场，电场方向与该平面平行，A点的电势A10 V，C点的电势C4 V，E点的电势E13 V，电子的电量为e.下列说法正确的是()AD10 VBB6 VC电子在D点的电势能EpD7 eVD将电子从B点移到D点电场力做的功为3 eV答案：A
