高中物理 第2章 電場與示波器 2.3 研究電場的能的性質(zhì)二學(xué)案 滬科版選修31

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1、 2.3　研究電場的能的性質(zhì)(二) 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.理解電勢(shì)的概念，進(jìn)一步鞏固比值定義法的應(yīng)用，知道電勢(shì)具有相對(duì)性．(重點(diǎn)) 2．了解電勢(shì)與電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系． 3．理解電場的等勢(shì)面的意義、特點(diǎn)，等勢(shì)面與電場線的關(guān)系．知道幾種典型的等勢(shì)面．(難點(diǎn)、重點(diǎn)) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] [知識(shí)梳理] 一、電勢(shì) 1．定義：把電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與其電荷量的比值，叫作這一點(diǎn)的電勢(shì)． 2．電勢(shì)的表達(dá)式：φM＝，單位：伏特(V)． 3．標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)，表示比零電勢(shì)點(diǎn)高或比零電勢(shì)點(diǎn)低． 4．電勢(shì)的相對(duì)性：電場中某點(diǎn)電勢(shì)的大小，跟

2、零電勢(shì)位置的選擇有關(guān)，通常取無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零． 5．電勢(shì)差與電勢(shì)之間的關(guān)系：UAB＝φA－φB. 二、電場的等勢(shì)面 1．定義 電場中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的線(面)叫等勢(shì)線(面)． 2．等勢(shì)面的特點(diǎn) (1)在同一等勢(shì)線(面)上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場力做功為零． (2)等勢(shì)面跟電場線垂直． (3)電場線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面． (4)等勢(shì)面密集處電場線密集，說明此處電場強(qiáng)度較大． 三、電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 1．在勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)間距離的乘積．公式形式：U＝Ed. 2．在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)

3、方向每單位距離上的電勢(shì)差．公式形式：E＝. [基礎(chǔ)自測] 1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”．) (1)電荷在電場中某點(diǎn)的電勢(shì)能越大，該點(diǎn)的電勢(shì)就越高．() (2)電勢(shì)是相對(duì)的，常取無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零．(√) (3)電勢(shì)是標(biāo)量，沒有方向，但有大小及正、負(fù)之分．(√) (4)同一等勢(shì)線上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零．(√) (5)等勢(shì)面上，不僅各點(diǎn)的電勢(shì)相同，且電勢(shì)能也相同．() (6)電場線的方向一定從電勢(shì)低的等勢(shì)面指向電勢(shì)高的等勢(shì)面．() (7)公式UAB＝Ed僅適用于勻強(qiáng)電場中的計(jì)算，在非勻強(qiáng)電場中不適用．(√) (8)沿電場線方向任意相同距離上的電勢(shì)差必相等．

4、() (9)在勻強(qiáng)電場中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場強(qiáng)度與兩點(diǎn)間距離的乘積．() 【提示】　 (1)　電勢(shì)等于電勢(shì)能與電荷量的比值，負(fù)電荷電勢(shì)能越大的點(diǎn)電勢(shì)越低． (5)　電勢(shì)能由電勢(shì)和試探電荷共同決定． (6)　電場線的方向從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面． (8)　只有勻強(qiáng)電場中沿電場線方向相同距離上的電勢(shì)差相等． (9)　勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差等于電場強(qiáng)度與沿電場強(qiáng)度方向的兩點(diǎn)間距離的乘積． 2．(多選)下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682065】 A．電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能是EpA＝－20 J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能是EpB＝15 J，則EpA>EpB B．電場中，A點(diǎn)的

5、電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB>0 C．電場中A點(diǎn)的電勢(shì)是φA＝－6 V，B點(diǎn)的電勢(shì)是φB＝2 V，則φA>φB D．EA＝1102 N/C，EB＝－2102 N/C，則EAEpA，φA<φB，A、C均錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度為矢量，其正負(fù)號(hào)表示方向，不表示大小，故有EB>EA，D正確；因UAB＝φA－φB，若φA>φB，則UAB>0，B正確．] 3．關(guān)于等勢(shì)面、電場線和電場力做功的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A．在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，不受電場力作用 B．電場線不一定與等勢(shì)面垂直 C．在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn)，場

6、強(qiáng)的大小必然是相等的 D．電場線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 D　[在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，電荷受電場力，但電場力總與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故電場力不做功，A錯(cuò)誤；電場線與等勢(shì)面垂直，B錯(cuò)誤；同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，場強(qiáng)不一定相等，C錯(cuò)誤；沿電場線的方向電勢(shì)降低，故D正確．] 4．如圖231所示是一組勻強(qiáng)電場的等勢(shì)面，每兩個(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm，由此可以確定電場強(qiáng)度的方向和數(shù)值是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682066】 圖231 A．豎直向下，E＝100 V/m　 B．水平向左，E＝100 V/m C．水平向左，E＝200 V/m D．水平向右，E＝200 V/m

7、B　[根據(jù)E＝，E＝ V/m＝100 V/m，電場強(qiáng)度的方向從高電勢(shì)指向低電勢(shì)，水平向左，故B正確．] [合 作 探 究攻 重 難] 電勢(shì)的理解和電勢(shì)高低的判斷 1．電勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)別 電勢(shì)φ 電勢(shì)差U 定義 電勢(shì)能與電荷量的比值φ＝ 電場力做功與電荷量 的比值U＝ 決定因素 由電場和在電場中的位置決定 由電場和場內(nèi)兩點(diǎn)位置決定 相對(duì)性 有，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān) 無，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān) 2．電勢(shì)高低的判斷方法 (1)電場線法：沿電場線方向，電勢(shì)越來越低． (2)場源電荷判斷法：離場源正電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越高；離場源負(fù)電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越低．

8、(3)電勢(shì)能判斷法：對(duì)于正電荷，電勢(shì)能越大，所在位置的電勢(shì)越高；對(duì)于負(fù)電荷，電勢(shì)能越小，所在位置的電勢(shì)越高． 　如圖232所示，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA

9、窮遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)一直降低． B　[P、Q所在空間中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢(shì)由這兩個(gè)點(diǎn)電荷共同決定，電場強(qiáng)度是矢量，P、Q兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，在無限遠(yuǎn)處的合場強(qiáng)也為零，從O點(diǎn)沿PQ垂直平分線向遠(yuǎn)處移動(dòng)，場強(qiáng)先增大，后減小，所以EA不一定大于EB.電勢(shì)是標(biāo)量，由等量同種電荷的電場線分布圖可知，從O點(diǎn)向遠(yuǎn)處，電勢(shì)是一直降低的，故φA一定大于φB，所以只有B對(duì)．] 電場強(qiáng)度大小和電勢(shì)高低的判斷方法 (1)電場線越密——電場強(qiáng)度越大． (2)沿電場線方向——電勢(shì)越來越低． (3)電場強(qiáng)度大的地方——電勢(shì)不一定高． [針對(duì)訓(xùn)練] 1．(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一

10、個(gè)正電荷附近的電場線分布如圖233所示．c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682067】 圖233 A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C．c點(diǎn)的電場強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D．c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 ACD　[從圖中看到，a點(diǎn)的電場線比b點(diǎn)的電場線密，所以a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，A項(xiàng)正確；兩個(gè)負(fù)電荷在c點(diǎn)的合場強(qiáng)為0，正電荷在c點(diǎn)有場強(qiáng)，方向豎直向下，兩個(gè)負(fù)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)疊加后方向豎直向下，正電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向豎直向上，因?yàn)檎姾傻絚、d距離相等，所以，疊加后的合場強(qiáng)肯定是c點(diǎn)大，C項(xiàng)正

11、確；沿電場線的方向電勢(shì)降低，所以a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；從以上分析看到正電荷到c點(diǎn)的合場強(qiáng)大于到d點(diǎn)的合場強(qiáng)，所以相同的距離場強(qiáng)大的電勢(shì)差更大，因此c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低，D項(xiàng)正確．] 2．(多選)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖234所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點(diǎn)，則(　　) 圖234 A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C．檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大 D．將檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功 ABD　[由題圖可知，a處電場線比b處密，所以Ea>Eb，選項(xiàng)A正確；沿

12、著電場線的方向電勢(shì)不斷降落，a點(diǎn)電勢(shì)高于金屬球的電勢(shì)，金屬球的電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，所以φa>φb，選項(xiàng)B正確；負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能增大，故電場力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確．] 等勢(shì)面的理解和應(yīng)用 1．幾種常見的等勢(shì)面 圖235 2．等勢(shì)面的應(yīng)用 (1)由等勢(shì)面可以判斷電場中各點(diǎn)電勢(shì)的高低及差別． (2)由等勢(shì)面可以判斷電荷在電場中移動(dòng)時(shí)電場力做功的情況． (3)由于等勢(shì)面和電場線垂直，已知等勢(shì)面的形狀分布，可以繪制電場線，從而確定電場的大體分布． (4)由等差等勢(shì)面的疏密，可以定性地比較兩點(diǎn)場強(qiáng)的大?。? 　空間中P、Q

13、兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢(shì)面分布如圖236所示，a、b、c、d為電場中的4個(gè)點(diǎn)，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682068】 圖236 A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì) D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減小 思路點(diǎn)撥：①根據(jù)等勢(shì)面分布情況，可判斷出P、Q為等量異種電荷． ②由等勢(shì)面分布可以判斷電場強(qiáng)度大小、電勢(shì)高低及移動(dòng)電荷時(shí)電場力做功的正、負(fù)等． D　[由電場的等勢(shì)面分布圖可判斷P、Q為等量異種點(diǎn)電荷，Q帶

14、負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)誤．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．由圍繞正電荷從近到遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸降低知φc＞φd，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．負(fù)電荷從a到c，電場力做正功，電勢(shì)能減小，故D正確．] 應(yīng)用等勢(shì)面應(yīng)注意的問題 (1)不明確場源電荷的正、負(fù)無法區(qū)分電勢(shì)周圍等勢(shì)面電勢(shì)的高低． (2)不明確試探電荷的正、負(fù)無法確定電勢(shì)能的大?。? (3)根據(jù)等勢(shì)面判斷電場強(qiáng)度，要特別注意電場強(qiáng)度的方向． [針對(duì)訓(xùn)練] 3. (多選)如圖237所示，實(shí)線表示一簇關(guān)于x軸對(duì)稱的等勢(shì)面，在軸上有A、B兩點(diǎn)，則(　　) 圖237 A．A點(diǎn)場強(qiáng)小于B點(diǎn)場強(qiáng) B．A點(diǎn)場強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向 C．A點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)

15、場強(qiáng) D．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì) AD　[由于電場線與等勢(shì)面總是垂直，所以B點(diǎn)電場線比A點(diǎn)密，B點(diǎn)場強(qiáng)大于A點(diǎn)場強(qiáng)，故A正確，C錯(cuò)誤．電場線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故B錯(cuò)誤．由圖中數(shù)據(jù)可知D正確．] 4.如圖238所示，虛線是某一靜電場的一簇等勢(shì)線及其電勢(shì)值，一帶電粒子只在電場力的作用下飛經(jīng)該電場時(shí)，恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到B點(diǎn)，則下列判斷正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682069】 圖238 A．該粒子帶負(fù)電 B．A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng) C．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 D．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能 B　[電場線與等勢(shì)線垂直，且從高電勢(shì)指

16、向低電勢(shì)，所以電場線的大體方向向左．由運(yùn)動(dòng)軌跡可知帶電粒子所受電場力方向大體向左，故粒子帶正電，A錯(cuò)．根據(jù)等勢(shì)面的疏密可知EA>EB，B對(duì)．運(yùn)動(dòng)中電場力做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能增加，C錯(cuò)．根據(jù)動(dòng)能定理，粒子在A點(diǎn)動(dòng)能較大，D錯(cuò)．] 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 1．電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系 (1)大小關(guān)系：由E＝可知，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢(shì)，電場強(qiáng)度是電勢(shì)差對(duì)空間位置的變化率，電勢(shì)隨空間位置變化的快慢，反映了電場強(qiáng)度的大?。? (2)方向關(guān)系：電場中電場強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向． 2．U＝Ed的兩個(gè)推論 (1)在勻強(qiáng)電場中，沿任意一個(gè)方向，電勢(shì)下降都

17、是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等．如果把某兩點(diǎn)間的距離分為n段，則每段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的. (2)在勻強(qiáng)電場中，相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等． 3．非勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的分析 (1)在非勻強(qiáng)電場中，公式E＝可用來定性分析問題，由E＝可以得出結(jié)論：在等差等勢(shì)面中等勢(shì)面越密的地方場強(qiáng)就越大，如圖239甲所示． (2)如圖239乙所示，a、b、c為某條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，且距離ab＝bc，由于不知電場的性質(zhì)，所以電勢(shì)差Uab與Ubc的大小不能確定． 圖239 　如圖2310所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60，BC＝20 cm，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電

18、場中，把一個(gè)電荷量q＝10－5 C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－10－3 J，試計(jì)算： 圖2310 (1)A、C間的電勢(shì)差； (2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小及方向． 思路點(diǎn)撥：①正電荷從A移到B，電場力做功為零，則A與B電勢(shì)差為零． ②根據(jù)UAC＝計(jì)算電勢(shì)差，根據(jù)E＝計(jì)算電場強(qiáng)度，根據(jù)電場線和等勢(shì)面垂直確定電場強(qiáng)度的方向． 【解析】　(1)由題意知，A點(diǎn)與B點(diǎn)電勢(shì)相同，故電荷從A移到C，電場力做功為－10－3 J，A、C間的電勢(shì)差： UAC＝＝－102 V. (2)C點(diǎn)到AB的距離d＝BCsin 60＝ m 故電場強(qiáng)度E＝＝－1 000 V/m

19、 負(fù)號(hào)表示電場強(qiáng)度方向垂直于AB向下． 【答案】　(1)－102 V (2)1 000 V/m　方向垂直于AB向下 電場中兩點(diǎn)間電勢(shì)差的三種求法 (1)應(yīng)用定義式UAB＝φA－φB來求解． (2)應(yīng)用關(guān)系式UAB＝來求解． (3)應(yīng)用關(guān)系式UAB＝Ed(勻強(qiáng)電場)來求解． [針對(duì)訓(xùn)練] 5.如圖2311所示，在勻強(qiáng)電場中取一點(diǎn)O，過O點(diǎn)作射線OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O、A、B、C和D各點(diǎn)電勢(shì)分別為0、7 V、8 V、7 V、5 V，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小和方向最接近于(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682070】 圖2311 A．70 V/m，

20、沿AO方向 B．70 V/m，沿CO方向 C．80 V/m，沿BO方向 D．80 V/m，沿CO方向 C　[由O、A、B、C、D各點(diǎn)電勢(shì)值可知，O點(diǎn)電勢(shì)最低，A、C在同一等勢(shì)面上，所以電場線與AC連線垂直，最接近BO方向．大小接近E＝＝ V/m＝80 V/m，故C正確．] 6．如圖2312所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場的電場線，將帶電荷量為q＝－1.010－6 C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，靜電力做了－210－6 J的功，已知A、B間的距離為2 cm. 圖2312 (1)試求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB. (2)若A點(diǎn)的電勢(shì)為φA＝1 V，試求B點(diǎn)的電勢(shì)φB. (3)試求

21、電場強(qiáng)度的大小E并判斷其方向． 【解析】　(1)由題意可知，靜電力做負(fù)功，有： WAB＝－210－6 J，根據(jù)UAB＝，得：UAB＝2 V. (2)由UAB＝φA－φB，可得φB＝φA－UAB＝1 V－2 V＝－1 V. (3)A、B兩點(diǎn)沿著電場方向的位移為d＝210－2cos 60 m＝110－2 m E＝＝ V/m＝200 V/m 沿著電場線方向電勢(shì)降低，所以電場的方向沿電場線斜向下． 【答案】　(1)2 V　(2)－1 V　(3)200 V/m　沿電場線斜向下 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1．下列說法中正確的是(　　) A．電場線密集處場強(qiáng)大，電勢(shì)高 B．沿電

22、場線方向場強(qiáng)減小，電勢(shì)降低 C．在電勢(shì)高處電荷具有的電勢(shì)能也大 D．場強(qiáng)為零處，電勢(shì)不一定為零 D　[電場線密集處場強(qiáng)大，電勢(shì)不一定高，A錯(cuò)；沿電場線方向電勢(shì)降低，但場強(qiáng)不一定減小，B錯(cuò)；正電荷在電勢(shì)高處具有較大電勢(shì)能，但對(duì)于負(fù)電荷正好相反，C錯(cuò)；場強(qiáng)大小與電勢(shì)高低無必然關(guān)系，D對(duì)．] 2.如圖2313所示，實(shí)線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電場的等勢(shì)面．下列判斷正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682071】 圖2313 A．1、2兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等 B．1、3兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等 C．1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D．2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D

23、　[根據(jù)電場線的疏密判斷電場強(qiáng)度的大小，電場線越密，電場強(qiáng)度越大，所以E1>E2，E1>E3，A、B均錯(cuò)誤；電勢(shì)是標(biāo)量，電場線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，且在同一等勢(shì)面上電勢(shì)相等，所以φ1>φ2，φ2＝φ3，C錯(cuò)誤，D正確．] 3.如圖2314，a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)．電場線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20 V，b點(diǎn)的電勢(shì)為24 V，d點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，如圖，由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為(　　) 圖2314 A．4 V　　　　B．8 V C．12 V D．24 V B　[Uad＝φa－φd＝20 V－4 V＝

24、16 V，在勻強(qiáng)電場中，相互平行的等長線段兩端點(diǎn)電勢(shì)差相等，故Ubc＝Uad，又因?yàn)閁bc＝φb－φc，所以φc＝φb－Uad＝24 V－16 V＝8 V，B正確．] 4.如圖2315所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O.下列關(guān)于x軸上的電場強(qiáng)度和電勢(shì)的說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682072】 圖2315 A．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低 B．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高 C．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高 D．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低 B　[圓環(huán)上均勻分布著正電荷，可以將圓環(huán)等效為由很多正點(diǎn)電荷的組成，同一條

25、直徑的兩端點(diǎn)的點(diǎn)電荷的合場強(qiáng)類似于兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的合場強(qiáng)，故圓環(huán)的中心的合場強(qiáng)一定為零．x軸上的合場強(qiáng)，在圓環(huán)的右側(cè)的合場強(qiáng)沿x軸向右，左側(cè)的合場強(qiáng)沿x軸向左，電場強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后減小的特征，由沿場強(qiáng)方向的電勢(shì)降低，可知O點(diǎn)的電勢(shì)最高．綜上知選項(xiàng)B正確．] 5.在圖2316所示的勻強(qiáng)電場中，帶電荷量q＝410－9 C的點(diǎn)電荷由極板上A點(diǎn)移至B點(diǎn)時(shí)，電場力做的功為810－3 J；由B點(diǎn)移至C點(diǎn)，電場力做的功為110－2 J．問A、B、C各點(diǎn)的電勢(shì)分別為多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682073】 圖2316 【解析】　由題知，q＝410－9 C，WAB＝810－3 J，WBC＝110－

26、2 J，C點(diǎn)為接地的負(fù)極板上的一點(diǎn)，故φC＝0. 對(duì)于B、C兩點(diǎn)，UBC＝＝ V＝2.5106 V 由UBC＝φB－φC得B點(diǎn)電勢(shì) φB＝UBC＋φC＝2.5106 V＋0＝2.5106 V 對(duì)于A、B兩點(diǎn)，UAB＝＝ V＝2.0106 V 由UAB＝φA－φB得A點(diǎn)電勢(shì) φA＝UAB＋φB＝2.0106 V＋2.5106 V＝4.5106 V. 【答案】　φA＝4.5106 V　φB＝2.5106 V　φC＝0 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375