电场力做功与电势差的关系等势面

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4、电场力做功与电势差的关系 等势面,严城,上海市向明中学,1、电场力做功与电势差的关系,W,AB,=FS,AB,cos,=Fd=qEd,(1).电场中的电荷从一个位置移动到另一个位置，电场力所做的功跟电荷移动的路径无关，只跟电荷的起始位置和终点位置有关这个结论与重力场中重力做功的规律相似这个规律虽然是从匀强电场中推导出来的，对非匀强电场也适用,W=E,A,-E,B,=q,A,-q,B,=q(,A,-,B,)=qU,AB,(2).在电场中A、B两点间移动电荷时，电场力做的功等于电量q和这两点间电势差U,AB,的乘积.,例题:,1(全国C)一个带正电的质点，电荷量q,2.0,x10,-9,C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力的功为6.0 x10,-5,J，质点的动能增加了8.0 x10,-5,J，则a、b两点间的电势差U,a,-U,b,为 ,(A)3x10,4,V (B)1x10,4,V (C)4x10,4,V (D)7x10,4,V,B,2、等势面,定义：电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。,3、等势面的特点,同一等势面上各点的电势相等，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功,注意：但在这个过程中，电场力不一定不做功。（想一想，为什么？）,等势面一定和电场线垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。,等势面密处场强大，等势面疏处场强小。,不同等势面在空间不相交。（怎样证明？）,处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。,2、画出几种典型电场的等势面,。,点电荷电场中的等势面，是以电荷为球心的一簇球面,等量异、同种点电荷电场中的等势面，是两簇对称曲面,；,匀强电场中的等势面，是垂直于电场线的一簇平面。,说明几点：,1、静电平衡状态的的导体的性质：,（1）内部场强为零；,（2）导体是等势体，其表面是等势面；,（3）电场线垂直于等势面；,（4）静电荷只分布在外表面；,（5）导体尖端电荷越密集。,2地球可看成一个大导体，地球静电平衡时是一个等势体，与地球相连的导体与地球等势。,（实际上取地球的电势为标准电势，即认为地球的电势为零，以此为基础,去确定电场中各点的电势。）,例题:,2.(全国B)如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为U,a,、U,b,和U,c,U,a,U,b,U,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，静电势能增加,(D)粒子从L到M的过程中，动能减少,AC,例题:,3.如图所示为点电荷产生的电场，一检验电荷从,A,点分别移到,B,、,C,、,D,、,E,各点，,B,、,C,、,D,、,E,在以,Q,为圆心的圆周上，则电场力做功 ,A从,A,到,B,做功最大 B从,A,到,C,做功最大,C从,A,到,E,做功最大 D做功一样大,D,作业：,(1)、（2）、(4)、（5）班。,拓展型练习部分：16页第1-6。,