高中物理第2章电场与示波器研究电场的能的性质二学案沪科版选修3-1

高中物理第2章电场与示波器研究电场的能的性质二学案沪科版选修3-1内容摘要：

故有 φA＝ φB＝ 10 V， φC＝－ 2 V， 所以 UAB＝ φA－ φB＝ (10－ 10)V＝ 0. B、 C 间的电势差为 UBC＝ φB－ φC＝ [10－ (－ 2)] V＝ 12 V. C、 A间的电势差为 UCA＝ φC－ φB＝ (－ 2－ 10) V＝－ 12 V. 答案 0 12 V － 12 V 三、对电势差与电场强 度关系的理解 例 3 如图 4 所示， P、 Q两金属板间的电势差为 50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离 d＝ 10 cm，其中 Q 板接地，两板间的 A点距 P 板 4 ： 图 4 (1)P 板及 A点的电势． (2)保持两板间的电势差不变，而将 Q 板向左平移 5 cm，则 A点的电势将变为多少。 解析 板间场强方向水平向左，可见 Q 板是电势最高处． Q 板接地，则电 势 φQ＝ 0，板间各点电势均为负值．利用公式 E＝ Ud可求出板间匀强电场的场强，再由 U＝ Ed 可求出各点与Q 板间的电势差，即各点的电势． (1)场强 E＝ Ud＝ 501010－ 2 Vm－ 1＝ 5102 Vm－ 1 Q、 A间电势差 UQA＝ Ed′＝ 5102(10－ 4)10－ 2 V＝ 30 V 所以 A点电势 φA＝－ 30 V， P 点电势 φP＝ UPQ＝－ 50 V (2)当 Q 板向左平移 5 cm 时，两板间距离 d″＝ (10－ 5) cm＝ 5 cm Q 板与 A点间距离变为 d ＝ (10－ 4) cm－ 5 cm＝ 1 cm 电场强度 E′＝ Ud″＝ 50510－ 2 Vm－ 1＝ 103 Vm－ 1 Q、 A间电势差 UQA′＝ ＝ 10310－ 2 V＝ 10 V 所以 A点电势 φA＝－ 10 V 答案 (1)－ 50 V － 30 V (2)－ 10 V 1． (对电势差与电场强度的理解 )对公式 E＝ UABd 的理解，下列说法正确的是 ( ) A．此公式适用于计算任何电场中 A、 B 两点间的电势差 B． A点和 B 点间距离越大，则这两点的电势差越大 C．公式中的 d 是指 A点和 B 点之间的距离 D．公式中的 d 是 A、 B 所在两个等势面间的垂直距离 答案 D 解析 公式 E＝ UABd ，仅适用于匀强电场，所以 A 错；公式中的 d 是指 A、 B 两点沿电场线方向的距离，即 A、 B 所在两等势面间的垂直距离．所以 B、 C 均错， D 对． 2． (对电势和电势差的理解 )在电场中 A、 B 两点间的电势差 UAB＝ 75 V， B、 C 两 点间的电势差 UBC＝－ 200 V，则 A、 B、 C 三点的电势高低关系为 ( ) A． φA＞ φB＞ φC B． φA＜ φC＜ φB C． φC＞ φA＞ φB D． φC＞ φB＞ φA 解析 UAB＝ 75 V， φA－ φB＝ 75 V， φA＝ φB＋ 75 V； UBC＝－ 200 V， φB－ φC＝－ 200 V，φC＝ φB＋ 200 V； φC＞ φA＞ φB. 答案 C 3． (对等势面的理解 )位于 A、 B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内的电势分布如图 5 所示，图中实线表示等势线，则 ( ) 图 5 A． a 点和 b 点的电场强度相同 B．正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做正功 C．负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功 D．正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点，电势能先减小后增大 答案 CD 解析 等差等势面越密的地方，电场线越密，电场线的疏密表示电场的强弱；正电荷从 c点移到 d点，电场力做负功；负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功；正电荷从 e点沿图中虚线移到 f 点，电场力先做正功，后做负功，故电势能先减小后增大． 题组一 对电势和电势差的理解 1． 关于电势差 UAB 和电势 φA、 φB 的理解，正确的是 ( ) A． UAB 表示 B 点与 A点之间的电势差，即 UAB＝ φB－ φA B． UAB 和 UBA是不同的，它们有关系： UAB＝－ UBA C． φA、 φB 都有正负。