物理笔记电场能的性质

5.几种典型电场的电场线分布

（1）孤立点电荷周围的电场：离点电荷越近，电场线越密，场强越大；在点电荷形成的电场中，不存在场强相等的点；若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同。

（2）等量异种点电荷的电场（连线和中垂线上的电场特点）

①两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场方向场强先变小再变大；

②两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且与中垂面（中垂线）垂直；

③在中垂线（中垂面）上，与两点电荷连线的中点O等距离的各点场强相等；

④从两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场强度一直变小。（3）等量同种点电荷的电场（连线和中垂线上的电场特点）

①两点电荷连线中点O处场强为 0，此处无场强；

②两点电荷连线中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为；

③从两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小。

6.匀强电场

场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场，匀强电场中的电场线是等距的平行线，平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两极之间除边缘外就是匀强电场。

7.点电荷与导体平板

（1）电场与平板表面垂直，平板表面为等势面。

（2）带电物体在平板上的运动，受电场力垂直于平板，物体动能不变。

二、电势能与电势

1.电势能的概念，零势能面

（1）由于静电场力对点电荷q所做的功与路径无关，因此，我们可以为点电荷q 在电场中的不同位置引入一个确定的数值来反映其在静电场中所附加的能的属性，并称之为电势能（类比于重力势能）。

（2）电势能：由电荷和电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能，记为ε 。

或E

p

（3）零势能面：电势能的大小具有相对性，因此，要确定其具体数值时，需要选定一个零电势能面（类比于重力势能的零势面），通常取无穷远处或大地为电势能和零点。但需要注意的是电势能的变化是绝对的，与零电势能位置的选择

无关。

①电势能有正负，电势能为正时表示电势能比参考点的电势能大，电势能为负时表示电势能比参考点的电势能小。

②电势能是属于电荷和电场所共有，没有电场的存在，就没有电势能，仅有电场的存在，而没有电荷时也没有电势能。

③电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处（电势为零处）电场力所做的功。

④电势能的变化，当运动方向与电场力方向的夹角为锐角时，电场力做正功，电势能减少，当电荷运动方向与电场力方向夹角为钝角时，电场力做负功，电势能增加。

⑤电荷电势能的变化仅由电场力对电荷做功引起，与其他力对电荷做功无关

⑥电势能的单位，焦尔J还有电子伏，符号为eV，定义为在真空中，1个电子通过1伏电位差的空间所能获得的能量。1电子伏（1eV）=1.602×10–19J。常用千电子伏及兆电子伏（keV，MeV）。

2.电势，等势面，电势差

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