电势差与等势面

关于电势差与等势面电势差与电势的关系1、电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压则有或者表示成显然设电场中A点的电势为，B点的电势为第2页,共23页，2024年2月25日，星期天思考题1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？

表示两点电势高低无关

与重力势能相似第3页,共23页，2024年2月25日，星期天静电力做功与电势差的关系电荷q从电场中A点移到B点，；即或第4页,共23页，2024年2月25日，星期天第5页,共23页，2024年2月25日，星期天等势面电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。第6页,共23页，2024年2月25日，星期天真空中点电荷电场的等势面点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面,而且越往外相邻两个等差等势面间的距离越大.

第7页,共23页，2024年2月25日，星期天1、电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面.2、等差等势面越密的地方.电场线越密.3、沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,电场力一定做功.等势面与电场线的关系第8页,共23页，2024年2月25日，星期天4、根据电场线可以画等势面,根据等势面也可以画电场线.5、电场线不仅可以表示电场的强弱和方向,也可以表示电场中各点电势的高低；等势面不仅可以表示电场中各点电势的高低,也可以表示电场的强弱和方向.第9页,共23页，2024年2月25日，星期天如图所示为点电荷产生的电场，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上，则电场力做功A．从A到B做功最大B．从A到C做功最大C．从A到E做功最大D．做功一样大第10页,共23页，2024年2月25日，星期天例.如图中a、b、c表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、2φ/3、和φ/4。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多大？abc从a到c从a到b解:根据动能定理①②联立①②两式解出vc=1.5v第11页,共23页，2024年2月25日，星期天例.

实线表示一个正电荷的运动轨迹，在正电荷从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是：（）A.动能先增大，后减小B.电势能先减小，后增大C.电场力先做负功，后做正功，总功等于零D.加速度先变小，后变大····abcC第12页,共23页，2024年2月25日，星期天匀强电场的等势面等势面是垂直于电场线的一族平面第13页,共23页，2024年2月25日，星期天例．实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等．一正电荷在等势面A处的动能为20J，运动到等势面C处的动能为零。现取B等势面为零电势面，则当此电荷的电势能为2J时的动能是_____J．(不计重力)EABC8只有电场力做功的情况下,带电体的动能和电势能相互转化,动能和电势能的总和保持不变.（类机械能守恒定律）解析：正电荷从A到B和从B到C运动过程中,电场力做功相同,动能变化量相同,因此正电荷在B点的动能为10J,也即电荷在B时的动能和电势能之和是10J.所以,当此电荷的电势能为2J时,其动能为8J.第14页,共23页，2024年2月25日，星期天例．A、B、C为平行纸面的匀强电场中的三个点，已知B点电势为零。现将一电量q＝10－5C的正点电荷由A点移到C点电场力做功W1＝8×10－5J,将该电荷由C移到B电场力做功W2＝－2×10－5J，试求：(1)各点电势；(2)画出电场中电场线及等势面分布情况。BAC···φ＝0②①第15页,共23页，2024年2月25日，星期天等量异种和同种电荷电场的等势面等量异种点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线，若沿中垂线移动电荷至无穷远电场力不做功，因此若取无穷远处电势为零，则中垂线上各点的电势也为零.第16页,共23页，2024年2月25日，星期天等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势却为最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势。第17页,共23页，2024年2月25日，星期天例．Q1和Q2是等量异种点电荷，M、N是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点．将正电荷q从无限远处沿MN线移到电场中，电场力对电荷Q做的功为______．取无限远处的电势为零，那么A点的电势为______值，B点的电势为______值(填“正”“负”或“零”)．OMNqABQ1Q2····零正负第18页,共23页，2024年2月25日，星期天例．对两个电量均为＋q的点电荷连线中点O和中垂线上某点P的认识中，正确的是（）A．φO＜φP，EO＞EP

B．φO＞φP，EO＜EP

C．将正电荷从O点移到P点，电场力做正功D．将正电荷从O点移到P点，电场力做负功BCOP+q+q·第19页,共23页，2024年2月25日，星期天点电荷与平板带电体形成电场的等势面

由于金属板的上表面电场线与其处处垂直，所以金属板的上表明是一个等势面第20页,共23页，2024年2月25日，星期天形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面第21页,共23页，2024年2月25日，星期天例．直角三角形的斜边倾角为30°，底边BC长为2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m，电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D时速度为V。求该质点滑到斜边底端C点时速率Vc为多少？ADBOC解:从D到C,根据动能定理有根据几何关系，OD=O