1、六、等势面一、等势面的概念1等势面：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面2用等势面来表示电场中电势的高低类似于在地图上用等高线表示地形的高低3电场中等势面的形状电场中等势面的形状（1）点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的）点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一族球面，如图所示一族球面，如图所示(2)等量异种电荷电场的等势面等量异种电荷电场的等势面(3)同种电荷电场的等势面同种电荷电场的等势面（4）匀强电场：等势面是垂直于电场线的一族平面，如图所示（5）带电导体周围的电场和等势面带电导体周围的电场和等势面观察特点：二、等势面的性质 1沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功，在同一等势面上任
2、意两点间的电势差为零，所以电场力做功为零 2电场线跟等势面垂直，并且由高电势的等势面指向低电势的等势面在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功，这表明电荷受的电场力方向与电荷的移动方向（在等势面上）始终保持垂直，所以电场线与等势面垂直由于沿电场线方向电势一定降低，所以电场线由高电势的等势面指向低电势的等势面三、处于静电平衡状态的导体的等势面因为处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，在导体的任意两点间移动电荷电场力都不做功，表明导体内各点（包括表面）的电势都相等，所以整个导体是等势体，导体表面是等势面推论1：导体处于静电平衡时，导体表面外侧的电场线跟导体表面垂直推论2地球是处于静电平衡状态的大导
3、体（1）跟地球相连的导体是等势体（2）实际中常取地球或与地球相连的导体的电势作参考，认为它们的电势为零四、等势面的用途 1利用等势面可以形象地描述电场具有能的性质2由等势面来给制电场线实际中测量电势比测定场强容易，所以常用等势面研究电场，先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面相互垂直，绘出电场线分布，这样就知道了所研究的电场 等势面的特点：1、同一等势面上各点电势相等，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功 2、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 3、等势面密处场强大，等势面疏处场强小。4、不同的等势面在空间不相交 5、处于静电平衡状态的导体是一个
4、等势体，其表面是一个等势面1 1、关于等势面正确的说法是（、关于等势面正确的说法是（）A A电荷在等势面上移动时不受电场力电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功作用，所以不做功B B等势面上各点的场强大小相等等势面上各点的场强大小相等C C等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直D D两等势面不能相交两等势面不能相交CDCD2 2、一个点电荷，从静电场中的、一个点电荷，从静电场中的a a点移至点移至b b点，点，其电势能的变化为零，则（）其电势能的变化为零，则（）A Aa a、b b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B B该电荷一定沿等势面移动该电荷一定沿等势面移动C C作用于该
5、点电荷的电场力与其移作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的动方向总是垂直的 D Da a、b b两点的电势相等两点的电势相等D D 例3、对公式U=Ed的理解，下列说法中正确的是：A、此公式适用于计算任何电场中a、b两点的电势差 B、公式中的d是指a点与b点之间的距离 C、公式中的d是a、b两个等势面的垂直距离 D、a点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大 例4、一个空腔金属球，球壳有一定厚度，球心处有一个带正电的点电荷，图中abcd各点分别位于空腔、球壳、球的外表面、球外，比较四点的场强和电势 例5、A点为正点电荷电场中一点，在A点放一绝缘金属导体，此时A点的电势为 ，用手接触一下导
6、体，此时A点的电势为 ，手离开后，移走点电荷，此时A点的电势为 ，试比较电势的大小123 例6、如图示，两个平行金属板间的距离为1.2cm，两板接在电压为240v的电源上，M板接地，板间A点距M板0.2cm，B点距N板0.5cm，一个q=-310-4C的电荷放在A点，求：（1）该电荷在A点所受的电场力（2）该电荷在A点所具有的电势能（3）若该电荷从A点运动到B点，电场力做了多少功？是正功还是负功？7 7、在匀强电场中有、在匀强电场中有a a、b b、c c三点，位置关系如图三点，位置关系如图52-652-6所示，其中所示，其中ab=3 cmab=3 cm，已知电场线与，已知电场线与abcabc三点三点所在的平面平行所在的平面平行,若将电量为若将电量为-2-21010C C的点电荷的点电荷从从a a 移到移到b b，电场力不做功，而把该电荷从，电场力不做功，而把该电荷从a a移到移到c c，电场力做功为电场力做功为1.81.81010J J(1)(1)画出通过画出通过 a a、b b、c c 三点的电场线三点的电场线(2)(2)求该匀强电场的电场强度求该匀强电场的电场强度 答案：答案：9 910102 2V/mV/m
