高二物理等勢(shì)面是指電勢(shì)相等的點(diǎn)所組成的面。等勢(shì)面與等勢(shì)面相交,交點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面。
等勢(shì)面可以描述電場(chǎng)的性質(zhì),它與電場(chǎng)線的關(guān)系是:等勢(shì)面密集的地方,說明電場(chǎng)線也密集,場(chǎng)強(qiáng)也大;反之,則場(chǎng)強(qiáng)越小。在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力總是不做功的,說明等勢(shì)面和場(chǎng)強(qiáng)垂直。
在電場(chǎng)中,通常會(huì)畫出一些曲線和曲面來表示電勢(shì)的分布,這些曲線和曲面就叫做等勢(shì)面。常見的等勢(shì)面有:點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面、接地金屬球殼或金屬板周圍的等勢(shì)面(球殼或球板的內(nèi)表面)、電化學(xué)溶液中的等勢(shì)面(溶液中某一層的電位相等)等等。
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等勢(shì)面是一個(gè)在靜電學(xué)中用于描述電勢(shì)(電位)的等分布的面。在電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度沿等勢(shì)面方向的分量保持恒定。
題目:
1. 這個(gè)等勢(shì)面的性質(zhì)是什么?
答:這個(gè)等勢(shì)面的性質(zhì)是電場(chǎng)強(qiáng)度方向處處與該等勢(shì)面垂直。
2. 假設(shè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),請(qǐng)畫出電子的電勢(shì)能E_{p}隨位置變化的圖線。
已知A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)分別為U_{A}=3V和U_{B}=7V,電子質(zhì)量為m,電子的電荷量為-e。電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力做功為W_{AB}=4eV。根據(jù)電勢(shì)的定義,可以得出電子的電勢(shì)能E_{p}與位置的關(guān)系為E_{p} = -eU。因此,我們可以畫出電子的電勢(shì)能E_{p}隨位置變化的圖線,其中縱坐標(biāo)表示電勢(shì)能,橫坐標(biāo)表示位置。
3. 假設(shè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力是否做功?如果做功,請(qǐng)計(jì)算出電場(chǎng)力做功的大小。
由于C點(diǎn)和A點(diǎn)的電勢(shì)相等,即U_{C}=3V,所以電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力不做功,即W_{AC}=0。