3.电势差、匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)电势差
①定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力做的功与移动电荷的电荷量的比值。
②定义式:UAB=W_AB/q。
③电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA。
④影响因素:电势差UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关,与零电势点的选取无关。
(2)匀强电场中电势差与电场强度的关系
①电势差与电场强度的关系式:UAB=Ed,其中d为电场中两点间沿电场方向的距离。(如图所示)
②电场强度的方向和大小:电场中,电场强度方向是指电势降低最快的方向。在匀强电场中,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。
(3)E=U/d在非匀强电场中的妙用
①解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系,当电势差U一定时,电场强度E越大,则沿电场强度方向的距离d越小,即电场强度越大,等差等势面越密。
②定性判断非匀强电场电势差的大小关系,如距离相等的两点间的电势差,E越大,U越大;E越小,U越小。
③利用φ-x图象的斜率判断沿x方向电场强度Ex随位置的变化规律。在φ-x图象中斜率k=Δφ/Δx=U/d=Ex,斜率的大小表示电场强度的大小,正负表示电场强度的方向。
1.(2019江西九江单元检测)电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时,电场力做功W,由此可算出两点间的电势差为U,若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点,则( )。
A.电场力做功仍为W B.电场力做功为W/2
C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为U/2