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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提高题】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q 、q
1 2
分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q 、q 移动到无穷远
1 2
的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )
A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等
C.q 的电荷量小于q 的电荷量 D.q 在A点的电势能小于q 在B点的电势能
1 2 1 2
【典例1提高题对应练习】(多选)如图,正点电荷固定在O点,以O为圆心的同心圆上有
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学科网(北京)股份有限公司a、b、c三点,一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,速
率分别为v、v。若a、b的电势分别为φ、φ,则( )
a b a b
A.a、c两点电场强度相同
B.粒子的比荷=
C.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
D.粒子从a点移到b点,电场力做正功,电势能减少
题型二:两个点电荷的等势线模型
【典例2提高题】空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电
荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无
穷远处电势为0,则( )
A.e点的电势大于0 B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势 D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加
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提高题】某电场等势面分布情况如图所示,则( )
A.A点的电势比B点的电势大
B.电子在A点和B点受到的静电力大小相等
C.电子在e等势面时的电势能比在c等势面时的电势能小
D.电子从b等势面移到d等势面,电势能增加10 eV
题型二:金属体的等势线模型
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学科网(北京)股份有限公司【典例2提高题】(多选)如图所示,M和N是两个带有异种电荷的带电体(M在N的正
上方,图示平面为竖直平面),P和Q是M表面上的两点,S是N表面上的一点.在M和
N之间的电场中画有三条等差等势线.现有一个带正电的液滴从E点射入电场,它经过了
F点和W点,已知油滴在F点时的机械能大于在W点的机械能.(E、W两点在同一等势
面上,不计油滴对原电场的影响,不计空气阻力)则以下说法正确的是( )
A.P和Q两点的电势不相等
B.P点的电势低于S点的电势
C.油滴在F点的电势能高于在E点的电势能
D.F点的电场强度大于E点的电场强度
【典例2提高题对应练习】如图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸极接在高压电
源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面。在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速
飞向吸极,a、b是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是 ( )
A.a点的电势比b点的低
B.a点的电场强度比b点的小
C.液滴在a点的加速度比在b点的小
D.液滴在a点的电势能比在b点的大
题型三:匀强电场及组合场的等势线模型
【典例3提高题】等量异号点电荷固定在水平向右的匀强电场中,电场分布如图所示,实
线表示电场线,虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于a、b两点,电势能分别为E 和
pa
E ,电荷所受电场力大小分别为F 和F ,则( )
pb a b
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学科网(北京)股份有限公司A.E >E ,F >F B.E >E ,F F D.E