考点8 等势面
等势面 (选修3-1第一章:静电场的第四节电势能与电势)
★★
○○○
1、等势面:电场中电势相等的各点构成的面. 2、特点
①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直. ②在等势面上移动电荷时电场力不做功.
③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面. ④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小. ⑤任意两个电势不相等的等势面不相交.
几种常见的典型电场的等势面比较
电场 等势面(实线)图样 重要描述 匀强电场 垂直于电场线的一簇平面 点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷的电场 连线的中垂线上的电势为零 连线上,中点电势最低,而在中垂线上,等量同种正点电荷的电场 中点电势最高
关于等势面,下列说法正确的是( )
A.电荷在等势面上移动时,由于不受静电力作用,所以说静电力不做功 B.在同一个等势面上各点的场强大小相等 C.两个不等电势的等势面可能相交
D.若相邻两等势面的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小
【答案】D
1、(吉林省汪清县第六中学2017-2024学年高二9月月考)下列关于等势面的说法正确的是( ) 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相等 C. 等势面一定与电场线垂直 D. 两个等势面可以相交 【答案】C
【精细解读】电荷在等势面上移动时,电场力与速度方向垂直,所以不做功,A错误;等势面上的电势相等,但是电场强度不一定相等,B错误;等势面一定与电场线垂直,C正确;等势面不可以相交,否则交点处存在两个电场方向,与事实不符,D错误.
2、如图所示,在正点电荷产生的电场中有一个以该点电荷为圆心的圆,B、D是圆周上的两个点,A、B、C是同一条半径上的三个点.下列说法中正确的是( )
A.同一正电荷分别在电场中的A、B、C三点时,它在A点的电势能最大
B.同一正电荷分别在电场中的A、B、C三点时,它在C点的电势能最大 C.同一负电荷沿圆弧从B移动到D,电势能增大 D.同一正电荷沿圆弧从B移动到D,电势能增大
【答案】B
3、(甘肃省会宁县第一中学2017-2024学年高二上学期第一次月考)图中a、b与c分别表示点电荷的电场的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V与1.5V.一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动判断正确的是( )
A. 质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV B. 质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV C. 质子经过等势面c时的速率为2.25v D. 质子经过等势面c时的速率为2.5v 【答案】B
【精细解读】由a运动到c,则电场力做功W?e??a??c??e?6?1.5??4.5eV为正功,则电势能减小,动能增加.故A错误,B正确.由a到c, 4.5eV=112mv?2;由a到b,e??a??b??e?6?4?V?mv;22联立得: v??2.25v?1.5v,故CD错误;故选B.
每道试题20分,总计100分
1、电场线与等势面都可以形象、直观地描述电场。由于电场线与等势面有着固定的空间位置关系,我们只要知道了其中之一,就可以根据相互关系描绘出另一个的情形。而且,从测量方便性的角度看,我们一般是描绘_______更容易(填“电场线”或“等势面”)。