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知识点 62:等势面(线)的理解及应用
考点一:点电荷等势面(线)的理解及应用
【知识思维方法技巧】
(1)几种常见等势面的比较
电场 等势面(虚线)图样 特点
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 两电荷连线的中垂面为等势面
在电荷连线上,中点电势最
等量同种正点电荷的电场 低;在中垂线上,中点电势最
高
(2)等势面(线)的理解及应用:
①等势面一定与电场线垂直。
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
③电场线方向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。
题型一:一个点电荷的等势线模型
【典例1基础题】真空中某点电荷的等势面示意图如图所示,图中相邻等势面间电势差相
等。下列说法正确的是( )
A.该点电荷一定为正电荷
B.P点的场强一定比Q点的场强大
1
学科网(北京)股份有限公司C.P点电势一定比Q点电势低
D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大
【典例1基础题对应练习】如图所示,孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所
示,其从左到右电势分别为φ 、φ 、φ ,a、b、c是某电场线与这簇等势面的交点,且 ab
1 2 3
=bc.现将一负电荷由a移到b,静电力做正功W;再由b移至c,静电力做正功W,则(
1 2
)
A.W=W,φ<φ<φ
1 2 1 2 3
B.W=W,φ>φ>φ
1 2 1 2 3
C.W>W,φ<φ<φ
1 2 1 2 3
D.W<W,φ>φ>φ
1 2 1 2 3
题型二:两个点电荷的等势线模型
【典例2基础题】如图所示,真空中M、N处放置两等量异种点电荷,a、b、c表示电场中
的三条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN.已知一带
正电的试探电荷从d点移动到f点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是( )
A.M点处放置的是正电荷
B.若将带正电的试探电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,则电场力先做正功、后做负
功
C.d点的电势高于f点的电势
D.d点的场强与f点的场强完全相同
考点二:带电体等势面(线)的理解及应用
题型一:某电场的等势面模型
【典例1基础题】(多选)某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,
则( )
2
学科网(北京)股份有限公司A.一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功
B.一电子从a点运动到d点,电场力做功为4 eV
C.b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
D.a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大
题型二:金属体的等势线模型
【典例2基础题】如图(a)所示,在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静
电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,
相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的
电场力大小分别为F 和F ,相应的电势能分别为E 和E ,则( )
M N pM pN
A.F E
M N pM pN
B.F >F ,E >E
M N pM pN
C.F F ,E