1.3电势与等势面.docx

电势定义： 电势和电势差的区别 对电势的理解（和重力场中的高度类比） （1）电势的相对性。电势是相对的，根据公式，只有先确定了某点的电势为零以后，才能确定电场中其他点的电势。电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。在理论研究中，对不是无限大的带电体产生的电场，选择无限远处为零电势；在处理实际问题中，又常取大地为零电势。 （2）电势的固有性。电势φ 是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点处φ 的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点处是否放着试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强E＝F/q。 （3）电势是标量。电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势高于零电势；负值表示该点电势低于零电势。显然，电势的正、负符号只表示大小，不表示方向。当规定无限远处为零电势后，正电荷产生的电场中各点的电势为正值，负电荷产生的电场中各点的电势为负值。且越靠近正电荷的地方电势越高，越靠近负电荷的地方电势越低。 等势面：电场中电势相等的点构成的面叫等势面。(等势面上运动电荷电场力不做工) 几种典型电场的等势面如图所示。 ①点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。 ②等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。 ③等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。 正电荷电场中的等势面 （规定无穷远处电势为零后，正电荷产生的电场中各点电势为正；） 负电荷电场中的等势面 （规定无穷远处电势为零后，负电荷产生的电场中各点电势为负；） 等量同种电荷电场的等势面分布及各点电势情况 等量异种电荷电场的等势面分布及各点电势情况 匀强电场中的等势面分布 及电势差的规律 规律1：同一直线上任意线段两端点的电势差与两点间的距离成正比。 规律2：任意平行线上两点间的电势差与两点间距离成正比。 推论：1.任意两条平行直线上距离相等的点电势差相等； 2.平行四边形对边两端点电势差相等； 3.平行四边形对角线上两端点电势差相等。 等势面的理解与应用 1.如图所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则（　　）A．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能小B．若q是负电荷，q在M点的电势能比在N点的电势能大C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大 D．无论q是正电荷还是负电荷，q在M点的电势能都比在N点的电势能小 2.甲、乙两图分别表示两个等量正电荷和两个等量异号电荷的电场，O为两电荷连线的中点，P、Q是连线上关于O对称的两点，M、N为连线中垂线上关于O对称的两点，规定无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（?） A．甲图中M、N两点电场强度相同，电势相等，乙图中M、N两点电场强度相同，电势相等B．甲图中M、N两点电场强度不同，电势相等，乙图中M、N两点电场强度相同，电势不相等C．甲图中P、Q两点电场强度相同，电势相等，乙图中P、Q两点电场强度相同，电势不相等D．甲图中P、Q两点电场强度不同，电势相等，乙图中P、Q两点电场强度相同，电势不相等 3.对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处的电势为φ=kq/r（k为静电力常量），如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化情况为（????） A．减少?B．增加?C．减少?D．增加? 4如图所示为电场中的一条电场线，电场线上等距离分布M、N、P三个点，其中N点的电势为零，将一负电荷从M点移动到P点，电场力做负功，以下判断正确的是（　　） A．负电荷在P点受到的电场力一定小于在M点受到的电场力。B．M点的电势一定小于零。C．正电荷从P点移到M点，电场力一定做负功。D．负电荷在P点的电势能一定大于零。 5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，且这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（　　） A．一定等于6VB．一定低于6VC．一定高于6VD．无法确定 6、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则（　　） A．金属球内部的电场强度为零B．a点的电场强度比b