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等势面 先请大家欣赏几副图片 地理上的等高线是什么 一 等势面的定义 电场中电势相等的各点构成的面叫等势面 电场中电势相等的各点构成的线叫等势线 电场中电势相等的各点构成的体叫等势体 正点电荷电场的等势面 二 典型电场的等势面 等量异种点电荷电场的等势面 二 典型电场的等势面 等量同种点电荷电场的等势面 二 典型电场的等势面 匀强电场的等势面 二 典型电场的等势面 带电导体周围的等势面 二 典型电场的等势面 三 等势面的性质 思考1 同一等势面上两点间的电势差是多少 答案 同一等势面上任意两点间的电势差为零 思考2 沿某一个等势面移动电荷时 电场力将做正功 负功还是不做功 答案 沿同一等势面移动电荷时 电场力不做功 性质1 同一等势面上任意两点间的电势差为零 所以沿同一等势面移动电荷时 电场力不做功 思考 有人认为根据 性质1 可做出以下推论 场强方向与等势面垂直 性质2 电场线与等势面垂直 并且由高电势的等势面指向低电势的等势面 性质3 两个等势面不相交 性质4 等差等势面的疏密程度反映了场强的大小 性质1 同一等势面上任意两点间的电势差为零 所以沿同一等势面移动电荷时 电场力不做功 课堂练习 1 某电场的等势面如图所示 试画出电场线的大致分布 10V 8V 6V 课堂练习 2 下列叙述正确的是 A等势面一定与电场方向垂直B在等势面上移动电荷 电场力一定不做功C电场线必由电势较高的等势面指向电势较低的等势面D电荷所受电场力的方向与所在位置的等势面垂直 ABCD 课堂练习 3 如图所示 在O点放置一点电荷 Q B C D三点都在以 Q为圆心的圆周上 将一检验电荷从A点分别移到B C D三点 电场力做功WA WB WC的大小关系是 AWA WB WCBWA WB WCCWA WB WCDWA WB WC C 课堂练习 4 下列说法正确的是 A场强小的地方 电势一定低 场强大的地方电势一定高B场强为零的地方 电势一定为零C电势为零的物体不带电 带正电的物体电势一定为正D场强大小相等的地方 电势不一定相等 等势面上场强大小不一定相等 D 课堂练习 5 一个点电荷从静电场中的a点移动到b点 其电势能的变化为零 则 Aa b两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的Da b两点的电势一定相等 D 课堂练习 6 如图所示 虚线a b c是某静电场中的三个等势面 它们的电势分别为 a b c 且有 a b c 一带正电的粒子射入电场中 其运动轨迹如实线KLMN所示 由图可知 A粒子从K到L的过程中 电场力做负功B粒子从L到M的过程中 电场力做负功C粒子从K到L的过程中 电势能增加D粒子从L到M的过程中 粒子的动能减小 AC a b c K L M N 例1 关于等势面正确的说法是 A 电荷在等势面上移动时不受电场力作用 所以不做功B 等势面上各点的场强大小相等C 等势面一定跟电场线垂直D 两等势面不能相交 CD 例2 一个点电荷 从静电场中的a点移至b点 其电势能的变化为零 则 A a b两点的场强一定相等B 该电荷一定沿等势面移动C 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D a b两点的电势相等 D 例3 在匀强电场中有a b c三点 位置关系如图所示 其中bc 1cm 已知电场线与abc三点所在的平面平行 若将电量为 2 10 C的点电荷从a移到b 电场力不做功 而把该电荷从a移到c 电场力做功为1 8 10 J 1 画出通过a b c三点的电场线 2 求该匀强电场的电场强度 答案 9 102V m 例4 如图所示 在正的点电荷Q的电场中有a b两点 它们到点电荷Q的距离 l a b两点哪点电势高 2 将一负电荷放在a b两点 哪点电势能较大 3 若a b两点问的电势差为100V 将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功 做功多少 例5 如图所示是某电场中的一簇等势面 甲等势面的电势为90V 乙等势面的电势为 10V 各相邻等势面间的电势差相等 l 将C的电荷从A点移到B点 电场力做功 2 将C的电荷从A点移到C点 电场力做功 3 在图中定性画出几条电场线 例6 如图所示 P Q是两个电量相等的正点电荷 它们的连线中点是O A B是中垂线上的两点 用分别表示A B两点的场强和电势 则 A EA一定大于EB A一定大于 B B EA不一定大于EB A一定大于 B C EA一定大于EB A不一定大于 B D EA不一定大于EB A不一定大于 B 例7 如图所示 MN是一负的点电荷电场中的一条电场线 场强