第7节电势差与电场强度的关系

七、电势差与电场强度的关系一、场强和电势差1．电场强度E描述了电场具有力的性质，电势差U描述了电场具有能的性质，E是矢量，U是标量．2．E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，存在着一定的联系．电场力（F=Eq）电势能的变化WAB=UABq电场强度（E）移动电荷q做功?电势差（UAB）我们来看：二、电场强度和电势差的关系我们以匀强电场为例来确定E和U的关系.如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功，A、B间电势差为UAB，相距l，AB与场强方向的夹角为．从力的角度来看，（其中dAB是沿电场强度方向A、B间的距离）ABABdqEqElWcos从能的角度来看，ABABqUWdEU由此可得：所以，在匀强电场中：dEU（1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距离上的电势差．（2）适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中的d是沿场强方向两点间的距离．（3）从和可知场强的单位V／m和N／C是一致的，1V／m＝1N／C．注意：在非匀强电场中，E和U也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单．例题：关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是（）A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B．电势降落的方向必定是场强方向C．活电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等D．不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等解析：匀强电场中两点间的电势差等于场强跟沿场强方向两点间距离的乘积，沿场强方向电势降落最快，不沿电场线方向的直线上相等距离上的电势差也是相等的．所以，正确选项为C．小结：在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距离上的电势差．中央电教馆资源中心制作2003.12