1.填一填
(1)定义
电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压。
(2)公式
设电场中点A的电势为φA,点B的电势为φB,则A、B两点之间的电势差为:UAB=φA-φB,B、A两点之间的电势差为:UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。
(3)电势差的正负
电势差是标量,但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。
(4)电场力做功与电势差的关系:UAB=。
(5)电势差的影响因素:电势差UAB由电场本身的性质决定,与移动电荷q及电场力是否做功无关。
2.判一判
(1)电场中A、B两点的电势差,不仅与A、B两点的位置有关,还与零电势点的选取有关。(×)
(2)电场中任意两点的电势差,均与是否放入试探电荷无关。(√)
(3)若UAB>0,说明φA>φB,但无法判断φA、φB的正负。(√)
3.想一想
把电荷从电场中电势较高的地方移动到电势较低的地方,电场力做正功还是负功?
提示:根据UAB=φA-φB,电势差为正。由WAB=qUAB,若q为负电荷,电场力做负功;若q为正电荷,则电场力做正功。
1.填一填
(1)关系式:U=Ed或E=。
(2)物理意义:匀强电场中任意两点之间的电势差等于场强与这两点沿电场方向的距离的乘积。
(3)适用条件:匀强电场。
(4)公式E=的意义
①意义:在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向距离为每单位长度的两点间的电势差。
②电场强度的另一个单位:由E=可导出电场强度的另一个单位,即伏特每米,符号为V/m,1 V/m=1 N/C。
2.判一判
(1)E=是匀强电场中场强与电势差的关系式,仅适用于匀强电场。(√)
(2)E=是场强的定义式,仅适用于匀强电场。(×)
(3)E=是点电荷电场的场强公式,仅适用于真空中的点电荷产生的电场。(√)
3.想一想
如图所示,A、B两点不在同一直线上。
则电场强度E和电势差UAB之间有什么关系?
提示:正电荷从A移动到B,所受电场力方向水平向右,与位移夹角为α,故电场力做功为W=Eqscos α,scos α=d,所以W=Eqscos α=Eqd,利用电势差和功的关系W=qUAB,比较这两个式子可得UAB=Escos α=Ed,或E==,d为AB沿电场线方向的距离,也是A、B所在等势面间的距离,或者说是A、B两点间距离s在电场强度方向上的投影。