“五看”电势高低

熊
一
把 曰放在 Ａ附近 ， 发生静电感应 ， Ｂ为
Ｗａ＝ ＷＡ＝ ３ Ｊ 一 ｃ一 ｘ ０ ， １
＝ ＝二３ ０ － ｘ１ ４ Ｖ
＝
等 势 体 ， 为 Ａ 是 带 正 电 ， 场 线 从 正 电 荷 Ａ 发 因 电
出， 终止于 导体 的左端 ， 导体 曰右端 发 出电场线 到无 穷 远 ， 大地 的电势 为零 ， 此 时 曰 的 电势 取 则
电场线 ， 以 Ａ、 所 Ｂ均不 能确定 ． 据沿 着 电场 线的 根 方向是 电势降低最快的方向， 可判断 Ｄ选项正确． 虽
然 。ｂ间 的距 离 等 于 ｂ ｃ 距 离 ，但 只 有 在 匀 强 电 、 、间 也 不能 确 定 ．
彩 警察 Ａ Ｃ Ｂ
摹灞 拳 即判断电势高低还要看电场中的导
与场强 的方 向垂 直 ， 同一 幅等势面 图上 ， 势面 至 Ａ 的 附近 ，此 时 的 电 在 等
，
，
势 为 Ｕ； 用手 触 模 Ｂ的 左 Ａ
各点的电势相等， 在等势面上， 移动电荷不做功．
例 ２ 如 图 ２所 示 ， 线 叭 虚
ｂ 一 ， ， ０ ＼
，一 ，
表 示 电场 强 度 的 大 小 和 方 向外 ， 可 由其 来 判 断 电 还
Ｂ 三个等势面 中， 电势最高 ． Ｃ的
Ｃ 带 电质 点 通过 Ｐ点 时 的 电势 能较 Ｑ点 大 ． Ｄ． 电质 点 通 过 Ｐ点 时 的 动 能 较 Ｑ点 大 带
势 的高低 ， 即沿着 电场线 的方向是电势降落最快 的
（
）
场强方 向线 ， 电质点在 Ｄ点所 ｂ 带 一 ，， ９ ， ＼
受电场力方 向也在 直线 Ｅ ，上 ， ａ
且 指 向实线
凹进 去的一 侧 ．
图３
又 因粒子带正 电 ， Ｆ方 向即为 Ｄ点的场强方 向 ， Ｄ 故
电 势 ＞ ＞ ｏ所 以无 论 质 点 从 Ｐ点 到 Ｑ点 ， 是 ｕ， 还
霉 电骜 奏
口 夏 德 本
电势是反映 电场 的能的性质的物理量 ， 它属 于 相邻 等势 面间的 电势差相 等 ， 即 ＝ ， 实线 为一 口 标量 ， 且具有相对性 ， 电场 中两 点电势高低的判断 ，
是 一 个 难 点 ． 破 这 一难 点 可 从 以下 几 方 面着 手 ： 突
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 电势高低 的一 条有效途径 ， 等势面 密集的地方场强 大 ， 且等势 面上 ／ ，
．
电平衡状态也是判断 电势高低的一种 方法 ．
一
例 ３ 如 图 ４所示 ， Ａ是 带正电的金 属球 ， Ｂ是
不 带 电 的导 体 ， 曰 固定 在 绝 缘 支 架上 并 移 动 支 架 将
间距 离 ，用 、 、 和 既、 Ｅ 分 别表 示 。ｂ ｃ 既、 、、
Ｅ ， ，／ 一 ， ／ ：
作切线 的垂线 Ｅ ，即为 Ｄ点的 Ｆ
三点的 电势和电场强度 ， 可以判定的是
Ａ． ｏ Ｅ ＞Ｅ ＞匠 Ｂ 既 ＝Ｅ ＝Ｅ ． ｂ ｏ
Ｃ． 一 ＝ 一
物理 。ｉ 鬟 纛
断正 确 的 是
Ａ．Ｕｌ ＝Ｕ３ ＝ Ｃ．Ｕｌ ＜Ｕ３ ＜ Ｂ．Ｕ１ ＞Ｕ３ ＞ Ｄ．Ｕｌ ＞Ｕ３ ＜
’— ｒ
（
）
Ｗｓ＝ ｘ１ － Ｊ ｃ ９ ０４ ，
＝
Ｖ ０ 故 Ｕ＜ ｏ 一３ ０Ｖ， ， Ｕ
ＷＡ Ｃ ＝ＷＡ＋ ＝一 ｘ ０ Ｊ ９ ｌ Ｊ ３ ０ ｓ Ｗ￣ ６ １ ＋ ｘ Ｏ ＝ ｘｌ 。Ｊ
带 正电的质 点仅 在 电场力作 用下通 过该 区域 时的
运 动轨 迹 ，、 Ｐ Ｑ是 这 条 轨 迹 上 两 点． 此 可知 （ ６ 图 据
ｌ
）
攀
即判 断电势高低首先看电场线．
Ａ． 带电质 点通过 Ｐ点 时的电势较 Ｑ点大
Ｃ
作为贯穿整个静 电场 的电场线 ， 除了可形象地
方 向， 这也是判断电势高低最基本 、 最常用 的方法．
例 １ 如 图 １ 示 ，、 、 所 。ｂ ｃ是 一 条 电 场 线 上 的
熊
由图 ３ 可知 ， 等势面较密的场强较大，
Ｊ ， Ｄ ，
．
即 ＞ ．在 运 动 轨 迹 上 取 一 点
三 个点 ， 电场线 的方 向由 Ⅱ到 ｃ ｂ间距 离等于 ｂ ｃ Ｄ，过 Ｄ作等势 面 ｂ的切线 ， 、 再
Ｄ． 。 ６ ＞ ＞
Ｉ撬 露
题中只画出了一条电场线， 不能确定它
从 Ｑ点到 Ｐ点 ，都是在 Ｐ点时具有的 电势能大 ， 由
能 量 守恒 定 律 可 知 带 电质 点 在 Ｑ点 具 有 的 动 能 大 ． 选 项 Ａ、 、 确 ． Ｂ Ｃ正
是 匀 强 电 场 的 电 场 线 ， 是 正 、 点 电 荷 场 的 一 条 还 负
Ｕ＞ ； 手 触 摸 的左 端 ， 时 曰与 人 （ 。０ 用 此 即大 地 ） 一 为 可知 Ｕ＞ ＞ ． ｃ
１０Ｖ澈 ０ ຫໍສະໝຸດ ， （ ）由沿 电场线方 向电势依 次降低可 知 ，对应 ２
／
．
Ｂ对 等势体 ， 以 Ｂ的电势 ＝ ， 所 ０且 此时作为离 的 关 系为 Ａ对应 ｂ点 ， 应 近端 ， 而带负 电 ； 开手后 ， 放 再将 Ａ移走 ， 因带 负 电， 电场线从 无穷远终 止于 ， 以 Ｂ的电势 ＜ ， 所 ０
此时 放 ， ， ， 端 ， Ｂ的 电势为 ； ， ， Ｊ ， ， 开 手 后 。 将 Ａ 移 走 ， 的 再 曰 ， ＼， ， ，
电势 变为 ， 下 列 关 于 三 个 电 势高低 的 关 系 中， 判 图４
ｂ ｃ代表 电场 中的三 个等 势面 ， 、
４
图２
体是一个等势体 ， 其表面是一个等势面 ， 当电场线的 方 向和等势 面暂时不能确定时 ， 看导体是否处 于静
因 场中 ， 沿场强方 向相 同距离的电势差才恒定 ， 因此 Ｃ 体 是 否 处 于 静 电 平 衡 状 态 ， 为 处 于 平 衡 状 态 的 导
菇 警察 Ｄ
纛整 辩 鞲 即判断电势高低其次要看等势面．