電勢差與等勢面

關(guān)于電勢差與等勢面第1頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三電勢差與電勢的關(guān)系1、電勢差：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，也叫電壓則有或者表示成顯然設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為，B點(diǎn)的電勢為第2頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三思考題1、電勢差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢差的正負(fù)表示什么意義？2、電勢的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)嗎？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個概念相似？

表示兩點(diǎn)電勢高低無關(guān)

與重力勢能相似第3頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三靜電力做功與電勢差的關(guān)系電荷q從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，；即或第4頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三第5頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三等勢面電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢面。第6頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三真空中點(diǎn)電荷電場的等勢面點(diǎn)電荷電場的等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面,而且越往外相鄰兩個等差等勢面間的距離越大.

第7頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三1、電場線總是與等勢面垂直,且從高等勢面指向低等勢面.2、等差等勢面越密的地方.電場線越密.3、沿等勢面移動電荷,電場力不做功,沿電場線移動電荷,電場力一定做功.等勢面與電場線的關(guān)系第8頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三4、根據(jù)電場線可以畫等勢面,根據(jù)等勢面也可以畫電場線.5、電場線不僅可以表示電場的強(qiáng)弱和方向,也可以表示電場中各點(diǎn)電勢的高低；等勢面不僅可以表示電場中各點(diǎn)電勢的高低,也可以表示電場的強(qiáng)弱和方向.第9頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三如圖所示為點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，一檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D、E各點(diǎn)，B、C、D、E在以Q為圓心的圓周上，則電場力做功A．從A到B做功最大B．從A到C做功最大C．從A到E做功最大D．做功一樣大第10頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例.如圖中a、b、c表示點(diǎn)電荷的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φ、2φ/3、和φ/4。一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力而運(yùn)動，已知它經(jīng)過等勢面b時(shí)的速率為v，則它經(jīng)過等勢面c時(shí)的速率為多大？abc從a到c從a到b解:根據(jù)動能定理①②聯(lián)立①②兩式解出vc=1.5v第11頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例.

實(shí)線表示一個正電荷的運(yùn)動軌跡，在正電荷從a運(yùn)動到b、再運(yùn)動到c的過程中，下列說法中正確的是：（）A.動能先增大，后減小B.電勢能先減小，后增大C.電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D.加速度先變小，后變大····abcC第12頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三勻強(qiáng)電場的等勢面等勢面是垂直于電場線的一族平面第13頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例．實(shí)線為勻強(qiáng)電場中的電場線，虛線為等勢面，且相鄰等勢面間的電勢差相等．一正電荷在等勢面A處的動能為20J，運(yùn)動到等勢面C處的動能為零?，F(xiàn)取B等勢面為零電勢面，則當(dāng)此電荷的電勢能為2J時(shí)的動能是_____J．(不計(jì)重力)EABC8只有電場力做功的情況下,帶電體的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動能和電勢能的總和保持不變.（類機(jī)械能守恒定律）解析：正電荷從A到B和從B到C運(yùn)動過程中,電場力做功相同,動能變化量相同,因此正電荷在B點(diǎn)的動能為10J,也即電荷在B時(shí)的動能和電勢能之和是10J.所以,當(dāng)此電荷的電勢能為2J時(shí),其動能為8J.第14頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例．A、B、C為平行紙面的勻強(qiáng)電場中的三個點(diǎn)，已知B點(diǎn)電勢為零?，F(xiàn)將一電量q＝10－5C的正點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功W1＝8×10－5J,將該電荷由C移到B電場力做功W2＝－2×10－5J，試求：(1)各點(diǎn)電勢；(2)畫出電場中電場線及等勢面分布情況。BAC···φ＝0②①第15頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三等量異種和同種電荷電場的等勢面等量異種點(diǎn)電荷的連線上，從正電荷到負(fù)電荷電勢越來越低，中垂線是一等勢線，若沿中垂線移動電荷至無窮遠(yuǎn)電場力不做功，因此若取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則中垂線上各點(diǎn)的電勢也為零.第16頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三等量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)電勢最低，中垂線上該點(diǎn)的電勢卻為最高，從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電勢越來越低，連線上和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)的對稱點(diǎn)等勢。第17頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例．Q1和Q2是等量異種點(diǎn)電荷，M、N是兩個點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的兩點(diǎn)．將正電荷q從無限遠(yuǎn)處沿MN線移到電場中，電場力對電荷Q做的功為______．取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，那么A點(diǎn)的電勢為______值，B點(diǎn)的電勢為______值(填“正”“負(fù)”或“零”)．OMNqABQ1Q2····零正負(fù)第18頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例．對兩個電量均為＋q的點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O和中垂線上某點(diǎn)P的認(rèn)識中，正確的是（）A．φO＜φP，EO＞EP

B．φO＞φP，EO＜EP

C．將正電荷從O點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做正功D．將正電荷從O點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做負(fù)功BCOP+q+q·第19頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三點(diǎn)電荷與平板帶電體形成電場的等勢面

由于金屬板的上表面電場線與其處處垂直，所以金屬板的上表明是一個等勢面第20頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面第21頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三例．直角三角形的斜邊傾角為30°，底邊BC長為2L，處在水平位置，斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點(diǎn)O處放置一正電荷Q，一個質(zhì)量為m，電量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊上的垂足D時(shí)速度為V。求該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)速率Vc為多少？ADBOC解:從D到C,根據(jù)動能定理有根