2018-2019学年高中物理人教版选修3-1:第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系
2018-2019学年高中物理人教版选修3-1:第一章 静电场   6 电势差与电场强度的关系第2页

答案 1.0

解析 U=Edcos 60°=1.0×102×2.0×10-2× V=1.0 V.

一、匀强电场中电势差与电场强度的关系

如图2所示的一个匀强电场,场强大小为E,A、B是沿电场方向上的两点,其电势差为UAB,A、B之间相距为d.现将一个电荷量为q的电荷由A移到B.

图2

(1)从力和位移的角度计算静电力所做的功;通过A、B间的电势差计算静电力做的功.

(2)比较两次计算的功的大小,说明电势差与电场强度有何关系.

(3)B、C在同一等势面上,UAC与电场强度有何关系?

答案 (1)WAB=Fd=qEd WAB=qUAB 

(2)UAB=Ed (3)UAC=Ed

电场强度与电势差的关系

(1)大小关系:由E=可知,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势,电场强度是电势差对空间位置的变化率,电势随空间变化的快慢反映了电场强度的大小.

(2)方向关系:电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向.

例1 如图3所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1 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θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E=100 V/m,则O、P两点的电势差可表示为(  )

图3