電勢(shì)與等勢(shì)面

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第二節(jié) 電勢(shì)與等勢(shì)面

學(xué)習(xí)要求:
1、理解電勢(shì)的概念,知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。
2、明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。
3、了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系,了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。
要點(diǎn)導(dǎo)學(xué):
一、電勢(shì)
1、定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的 與它的 的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用 表示。 量,只有 ,沒(méi)有 ,但有 。
2、公式: (與試探電荷 關(guān))
3、單位:伏特(V)
4、電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系:電勢(shì)順線 。(電場(chǎng)線指向電勢(shì) 的方向)
5、零電勢(shì)位置的規(guī)定:電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇 關(guān),即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇.(大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)
二、等勢(shì)面
1、定義:電場(chǎng)中 相等的點(diǎn)構(gòu)成的面
2、性質(zhì):
① 在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力 做功
② 電場(chǎng)線跟等勢(shì)面 ,并且由電勢(shì) 的等勢(shì)面指向電勢(shì) 的等勢(shì)面。
③ 等勢(shì)面越 ,電場(chǎng)強(qiáng)度越
④ 等勢(shì)面不相 ,不相
3、等勢(shì)面的用途:由等勢(shì)面描繪電場(chǎng)線。
4、幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面

注意:①等量同種電荷連線和中線上
連線上:中點(diǎn)電勢(shì)最小
中線上:由中點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小,無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。
②等量異種電荷連線上和中線上
連線上:由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。
中線上:各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。
典型例題:
【例1】如圖所示,電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是( )
A、電勢(shì)φA> φB 場(chǎng)強(qiáng)EA>EB
B、電勢(shì)φA> φB 場(chǎng)強(qiáng)EA<EB
C、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢(shì)能EpA>EpB
參考答案:B C
【例2】在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),如圖所示,若將電荷q1=-2.0×10-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做了-4.0×10-4J的功。
(1)以B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),φA等于多少?
(2)電場(chǎng)線的方向如何?
(3)如將電荷q2=+1.0×10-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn), φA等于多少?電場(chǎng)力做了多少功?

參考答案:
(1)φA =2000V
(2)A指向B
(3)φA =2000V ,2.0×10-4J


【例3】關(guān)于等勢(shì)面,正確的說(shuō)法是( 。
A.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用,所以不做功
B.等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等
C.等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直
D.兩等勢(shì)面不能相交
參考答案: C D
【例4】 如圖所示,水平固定的小圓盤(pán)A,帶電量為Q,電勢(shì)為零,從圓盤(pán)外O靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由于電場(chǎng)力的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤(pán)中心豎直線上的C點(diǎn),OC=h,又知道過(guò)豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,則在Q所形成的電場(chǎng)中,可確定的物理量是( )
A. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B. c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C. b點(diǎn)的電勢(shì) D. c點(diǎn)的電勢(shì)
參考答案: A D
【例5】 孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面如圖所示中虛線所示,其電勢(shì)分別為 1、 2、 3,A、B、C是某電場(chǎng)線與這簇等勢(shì)面的交點(diǎn),且ab=bc.現(xiàn)將一正電荷由a移到b,電場(chǎng)力做正功W1;再由b移至C,電場(chǎng)力做正功W2.則( 。
A.W1 = W2, 1< 2< 3
B.W1 = W2, 1> 2> 3
C.W1>W(wǎng)2, 1> 2> 3
D.W1<W2, 1> 2> 3
參考答案:C




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