[要点导学] 电场强度的物理意义的另一种表述 电场强度的大小描述沿电场线方向电势降落的 .场强的方向是电势降落 的方向.根据这点.可以判断电场强度的方向. 注意:场强和电势没有直接关系.场强大只说明沿电场线方向电势降落快.但电势可大可小甚至可以是零,反之.电势大时.场强也可大可小甚至可以是零.它们之间的关系与加速度和速度的关系相似. [范例精析] 例1 如图1-6-12所示.虚线方框内有一匀强电场.A.B.C为该 电场中的三个点.已知φA=12V.φB=6V.φC=-6V.试在该方框 中作出表示该电场的几条电场线.并要求保留作图时所用的辅助线(用 虚线表示). 解析 由于电场线与等势面(线)互相垂直.且匀强电场中的电场 线和等势线均是间隔均匀.互相平行的直线.因此只要能确定电场中一条等势线.就可由A.B.C三点的电势高低.作出电场线.由题意可知.B点电势介于A.C之间.连接AC并将其三等分.由匀强电场特点可知:距A点三分之一AC处的D点与B点等势.连接BD则BD即为电场中的一条等势线,根据等势面(线)与电场线垂直作BD的垂线三条,因电势A高C低.故可得如图1-6-13所示的电场线. 拓展 “电场线和等势线均是间隔均匀.互相平行的直线 以及“沿任意方向电势均匀变化 是匀强电场的固有特性.这也是解决本题的重要依据. 例2 在场强为E的水平方向的匀强电场中.有 一质量不计的轻杆.可绕杆的一端点O自由的转 动.另一端连一质量为m的带正电的小球.把杆 拉成水平后由静止释放.如图1-6-14所示.若小 球达到最低位置时速度恰好为零.则小球所带的 图1-6-14 电量是 . 解析:在水平的匀强电场中.当轻杆由水平位置转至竖直位置时.质量为m.带正电.电量为q的小球.其电势能增加.重力势能减少.动能不变.小球电势能的增加量等于它克服电场力所做的功. .而重力势能减少了.根据能量守恒定律得: .则小球所带电量为: 例3 如图1-6-15.在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电小球.小球质量为m.带电荷量为-q.杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于BC两点.小球从A点无初速释放,AB=BC=h.小球滑到B点时速度大小为.求小球滑到C点时速度的大小及AC两点间的电势差. 解析 本题的电场是非匀强电场.UAC=Ed的公式已经不能使用.但是.因B.C为同一等势面上的两点.所以小球从B运动到C点的过程中.电场力做功为零.由动能定理得 小球从A运动到C的过程中.由动能定理得 所以 拓展 在研究带电粒子在电场中运动的问题时.应用动能定理是最佳选择.因为电场力做功与路径无关.所以只要选定初始状态和终了状态.动能定理的方程就容易建立.求解方程也十分方便. [能力训练]1.下列关于匀强电场强度和电势差的关系叙述正确的是( ) A.在相同的距离的两点上.电势差大的其场强也必定大 B.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积 C.沿着电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等 D.电势减小的方向必定是场强的方向 查看更多

 

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