银河总站

在等势面上移动电荷不做功
发布时间:2021-01-30 18:54    文章作者:银河总站

  电场中任意两点电势高低的判断,不是一个简单的问题,很多同学找不到切实有效的方法,下面举例说明判定电势高低的“三招”,以期对同学们有所帮助。

  看“线”,即判断电势高低首先要看电场线,作为贯穿整个静电场的电场线,除了可形象表示电场强度大小和方向外,还可由其来判断电势的高低,即:沿电场线方向电势降低最快。这是判断电势高低最基本、最常用的方法。

  1. 如图1所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用

  解析:题中用了“可以判定”的字样,对于“断定”或“一定”的说法,只要举出一个反例,就可以排除它;反之如果题中用的是“可能”的字样,只要能举出一个正例,就是“可能”的。题只画出一条电场线,只要不认定它就是匀强电场的电场线,想到它还可能是正或负点电荷场的一条电场线甚至其它可能,就不会受到试题给出的a、b、c三点的距离关系的迷惑。

  判断电场强度的大小需看电场线的疏密,此题不具备判断条件,选项C是正点电荷电场的结论,而选项D是匀强电场的结论。

  根据沿电场线方向电势降低最快,可以判断A选项正确,虽然a、b间距离等于b、c间距离,但只有在匀强电场中,沿场强方向相同距离的电势差恒定,因此电势差的大小无法判断。故选A。

  看“面”,即看等势面。在电场线的方向不能确定的情况下,利用等势面分布也是判断电势的有效途径。等势面与场强方向垂直,等势面密集的地方场强大,且等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷不做功。

  例2. 如图2,A、B为两等量异种点电荷,O为A、B连线中点,C、D为AB

  解析:画出两等量异种点电荷产生的电场线。由电场线可知,O、C、D三点处的电场线的疏密程度不同;O点处较密,C点处次之。D点处最疏,故场强EOECED(也可由点电荷场强公式、矢量合成法则及题中已知条件,求得此结果)。

  3. 如图4,正点电荷Q的电场中有a、b两点,它们到Q的距离rlr。则a、b两点哪点电势高?将一负电荷放在a、b两点,哪点电势能大?

  l)因为在点电荷+Q的电场中,它的等势面是以+Q为球心的半径不同的球面,如图5中虚线所示,a、c在同一等势面上,c、b两点在同一条电场线上,由沿着电场线方向电势降低,可知c点电势高于b点电势,a点又与c点等势,则a点电势高于b点电势。

  2)比较电势能的大小,可以利用电场力做功跟电势能变化的关系判定。一个负电荷由a点移到b点要克服电场力做功,根据功能关系,电荷电势能要增加,此负电荷在b点电势能较大。

  4. 有一长度为L的金属杆,放入水平方向的匀强电场中,如图6所示,设杆与场强方向的夹角为

  5. 如图7,A是带正电的金属球,B是不带电的绝缘导体,把B放在A附近,此时B的电势为

  ,且B此时作为离A的近端,而带负电;放开手将A移走,B带负电,B的电势


银河总站

© 银河总站 版权所有 All rights reserved.
手机:13346261222 邮箱:1797060463@qq.com 技术支持: 网站地图