说明:1、适用于匀强电场
2、U是两点间的电势差,d是沿电场方向的距离
8、匀强电场中,平行等长的线段两个端点间的电势差相等,即匀强电场中的电势均匀变化。
练习
等量异种电荷
(1)中垂线的电场强度和电势的特点
(2)带电粒子从无穷远处移动到中点,分析电场力的做功情况和电势能的改变情况
(3)一个电子由8V到-8V电场力做功情况,电势能的变化情况。
Ⅲ 电 势 差 与 电 场 强 度 的 关 系
7、沿电场方向电势降低最快(场强方向是电势 降落最快的地方)
6、 等差等势面――相邻的等势面的电势差相等
(1) 差等势面越密的地方,电场越强,场强越大
(2) 相邻的等差等势面移动同一个电荷电场力做功相等
5、 静电平衡导体是等势体,表面是等势面
4、 闭合、等势面不相交
3、 电场线由高的等势面指向低的等势面
2、 电场线(或E)⊥等势面
1、 在等势面上移动电荷,电场力不做功
2、U=W/q或W=qU 用绝对值,正负号另行判断()
例8:将电量为q=-2×10 8 C的点电荷从零电场中点S移动到M点要克服电场力做功4×10-8 J,求M点的电势=?。若再从M点移动到N点,电场力又做正功14×10-8 J,求N点电势=?
解: (1) S到M, 对负电荷做负功,电势降低
M到N对负电荷做正功,电势升高
(2)
例9:电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位。1ev就是电势差为1V的两点间移动一个元电荷电场力所做的功。1ev=1.6×10-19C×1V=1.6×10-19 J,把一个二价正离子从大地移动到电场中的A点,w=6ev,求:UA=?
解:
例10、 如图所示,三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点,且三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为φA=10V和φC=2V,则B点的电势是B
A.一定等于6V B.一定低于6V
C.一定高于6V D.无法确定
[例11] 已知ΔABC处于匀强电场中。将一个带电量q= -2×10-6C的点电荷从A移到B的过程中,电场力做功W1= -1.2×10-5J;再将该点电荷从B移到C,电场力做功W2= 6×10-6J。已知A点的电势φA=5V,则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在右图中画出通过A点的电场线。
解:先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为6V和3V,再根据负电荷A→B电场力做负功,电势能增大,电势降低;B→C电场力做正功,电势能减小,电势升高,知φB= -1VφC=2V。沿匀强电场中任意一条直线电势都是均匀变化的,因此AB中点D的电势与C点电势相同,CD为等势面,过A做CD的垂线必为电场线,方向从高电势指向低电势,所以斜向左下方。
Ⅱ 等 势 面