判断电势高低的几个绝招
夏艳
绝招一:首先,通过直接“看”,判断电势高低
1.“看”电场线的方向判断
电场线除了可以形象地表示电场强度的大小和方向外,还可以由其来判断电势的高低,沿着电场线的方向电势降落最快,电势越来越低,这是判断电势高低最基本、最常用的方法
例1 如图1所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用ψa、ψb、ψc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定的是( )
解析 判断电场强度的大小需看电场线的疏密,题中只画出一条电场线,无法确定是否为勻强电场的电场线,所以C、D均无法确定。虽然a、b间距离等于b、c间距离,但只有在匀强电场中,沿场强方向相同距离的电势差才恒定,因此电势差的大小无法判断,B不对。根据沿电场线方向电势降低,可以判断A选项正确,故选A。
2.“看”等势面来判断在电场线的方向不能确定的情况下,利用等势面分布也是判断电势高低的一条有效途径,等势面与场强的方向垂直,在同一幅等势面图上,等差等势面密集的地方场强大,且等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷时,电场力不做功。
3.“看”导体是否处于静电平衡来判断
当电场线的方向和等势面暂时不能确定时,根据导体是否处于静电平衡状态,也是判断电势高低的一种方法。处于静电平衡状态的导体是一个等势体,在这个等势体上的任意两点电势相等。
例3 有一长度为L的金属杆,放入水平方向的匀强电场中,如图4图4所示,设杆与场强方向的夹角为θ,试比较杆的两端A、B的电势高低。
绝招一:首先,通过直接“看”,判断电势高低
1.“看”电场线的方向判断
电场线除了可以形象地表示电场强度的大小和方向外,还可以由其来判断电势的高低,沿着电场线的方向电势降落最快,电势越来越低,这是判断电势高低最基本、最常用的方法
例1 如图1所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用ψa、ψb、ψc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定的是( )
解析 判断电场强度的大小需看电场线的疏密,题中只画出一条电场线,无法确定是否为勻强电场的电场线,所以C、D均无法确定。虽然a、b间距离等于b、c间距离,但只有在匀强电场中,沿场强方向相同距离的电势差才恒定,因此电势差的大小无法判断,B不对。根据沿电场线方向电势降低,可以判断A选项正确,故选A。
2.“看”等势面来判断在电场线的方向不能确定的情况下,利用等势面分布也是判断电势高低的一条有效途径,等势面与场强的方向垂直,在同一幅等势面图上,等差等势面密集的地方场强大,且等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷时,电场力不做功。
3.“看”导体是否处于静电平衡来判断
当电场线的方向和等势面暂时不能确定时,根据导体是否处于静电平衡状态,也是判断电势高低的一种方法。处于静电平衡状态的导体是一个等势体,在这个等势体上的任意两点电势相等。
例3 有一长度为L的金属杆,放入水平方向的匀强电场中,如图4图4所示,设杆与场强方向的夹角为θ,试比较杆的两端A、B的电势高低。