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1、等等势面面电势差与差与电场强度的关系度的关系8.4 8.4 等等势面面场强与与 电势差的关系差的关系 1. 定定义 2. 等等势面的性面的性质 1电荷在等荷在等势面上挪面上挪动电荷荷时，电场力不做功；力不做功； 2电场线与等与等势面面处处垂直。垂直。 一、等势面一、等势面 电场中由中由电势一一样的点构成的面叫做等的点构成的面叫做等势面。面。 在在匀匀强强电电场场中中，场场强强在在数数值值上上等等于于沿沿场场强强方方向向单单位位间间隔上的电势差。场强的方向指向电势降低的方向。隔上的电势差。场强的方向指向电势降低的方向。 如下图，在某一匀强电场中有如下图，在某一匀强电场中有A、B 两点，设两点，设
2、 A、B 间间的间隔为的间隔为d ，电势差为，电势差为UAB ，电场强度为，电场强度为E。把点电荷从。把点电荷从 A 移到移到 B ，电场力做功为，电场力做功为 ABdE 二、电势差跟电场强度的关系二、电势差跟电场强度的关系又有又有所以所以 留留意意：上上式式只只对对匀匀强强电电场场适适用用。由由上上式式可可知知，电电场场强强度度的的单单位位还还可可以以用用伏伏/米米V/m，它它与与牛牛/库库N/C的的单位是一样的。单位是一样的。 例例1 如如下下图图，两两平平行行金金属属板板平平行行放放置置，间间隔隔为为2.0 cm，用用电电压压为为30V 的的电电池池组组使使它它们们带带电电，求求两两板板
3、间间匀匀强强电电场场的大小和方向。的大小和方向。 解解：两两平平行行金金属属板板 A、B 间间的的电电势势差差等等于于电电池池组组的的电电压压，根根据据匀匀强强电电场场中中电电势势差差和和电电场场强强度度的的关关系系，那那么么两两板板间间的匀强电场的大小为的匀强电场的大小为AB+ + A 板板带带正正电电，B 板板带带负负电电，所所以以两两平平行行金金属属板板 A、B 间间电电场场强强度度的的方方向向是是由由 A 板板指指向向 B 板板，即即由由高高电电势势指指向向低低电势。电势。 例例2 如如下下图, 两两块平平行行金金属属板板 A、B 相相距距30 mm，用用电压为 60 V 的的直直流流
4、电源源使使两两板板分分别带电，问:1两两板板之之间匀匀强电场的的电场强度度为多多大大？方方向向如如何何？2假假设在在两两板板间有有一一质量量为1.0105 kg的的尘粒粒，正正好好悬浮浮在在平平行行板板之之间，那么，那么该尘粒所粒所带的是何种的是何种电荷？荷？电荷量是多少？荷量是多少？AB+ 解解:1两板间的电场强度的大两板间的电场强度的大小为小为 2由于尘粒正好悬浮，处于平衡形状，因此，尘粒由于尘粒正好悬浮，处于平衡形状，因此，尘粒除了遭到重力外，必定还遭到一个向上的电场力作用，并除了遭到重力外，必定还遭到一个向上的电场力作用，并可判别该尘粒带负电。可判别该尘粒带负电。 电场强度的方向由正极
5、板指向负极板。电场强度的方向由正极板指向负极板。 由由 F = G ， q E = m g 得得FGAB+ 1. 如下如下图，两，两块带电平行金属板平行金属板 A、B 相距相距 0.05 m，两，两板板间的的电场强度度为 1.2103 V/m, 求两板求两板间的的电势差差U AB 。AB+ + + + 解解：根根据据匀匀强强电电场场中中电电场场强强度度与与电电势势差差的的关关系系，两两板板间的电势差为间的电势差为 练练 习习 解解:1两板两板间匀匀强电场的的电场强度大小度大小为 2. 两两块块带带电电平平行行金金属属板板相相距距 2.0 cm，两两板板间间的的电电势势差差为为10 3 V，1求求两两板板间间匀匀强强电电场场的的电电场场强强度度大大小小；2假假设两板间有一个电子，求它所受的电场力。假假设两板间有一个电子，求它所受的电场力。 2电子在子在电场中遭到的中遭到的电场力大小力大小为
