等勢面的理解和應用(編輯修改稿)
2025-08-28 13:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為 2L，處在水平位置，斜邊 AC是光滑絕緣的，在底邊中點 O處放置一正電荷 Q，一個質(zhì)量為 m，電量為 q的帶負電的質(zhì)點從斜面頂端 A沿斜邊滑下，滑到斜邊上的垂足 D時速度為 V。 求該質(zhì)點滑到斜邊底端 C點時速率 Vc為多少？ A D B O C 解 :從 D到 C,根據(jù)動能定理有 220212160s i n mvmvmg LC ??gLvv C 32 ??根據(jù)幾何關系， OD=OC，C和 D在同一個等勢面上 ,從D到 C,電場力不做功 .單個物體的復雜運動，不涉及時間，應首先考慮動能定理。 該質(zhì)點滑到斜邊底端 C點時速率 三、勻強電場的等勢面 等勢面是垂直于電場線的一族平面 ，即為兩點所在的等勢面的垂直距離 . E，有含有標量 U和 d，因此應帶絕對值進行計算，場強的方向及電勢的高低另行判斷 . dUE ?勻強電場電場強度的度量式 例 1． 實線為勻強電場中的電場線，虛線為等勢面，且相鄰等勢面間的電勢差相等．一正電荷在等勢面 A處的動能為 20J，運動到等勢面 C處的動能為零?，F(xiàn)取 B等勢面為零電勢面，則當此電荷的電勢能為 2J時的動能是 _____J． (不計重力 ) E A B C 8 只有電場力做功的情況下 ,帶電體的動能和電勢能相互轉化 ,動能和電勢能的總和保持不變 .（類機械能守恒定律） 解析： 正電荷從 A到 B和從 B到 C運動過程中 ,電場力做功相同 ,動能變化量相同 ,因此正電荷在 B點的動能為 10J,也即電荷在 B時的動能和電勢能之和是 ,當此電荷的電勢能為 2J時 ,其動能為 8J. 例 2．是勻強電場中的一組等勢面，若 A、 B、 C、 D相鄰兩點間的距離都是 2cm，則電場的場強為________V／ m，到 A點距離為 P點電勢為 ______V。 A B C D P 10V 0V 10V 20V 60186。 580 mVmVmVdUE AB /5 80/1033/231060s i n30 ??????VVEPBU PBP 30 0 360s i n 30 ????????0?? BP ?? VP ??? (畫示意圖 )。思路是轉化成求該點與零電勢點的電勢差 。 U=Ed代絕對值計算 ,求出的 U是電勢差的絕對值 (電壓 ),電勢高低正負另行判斷 . 例 3. A、 B、 C三點都在勻強電場中 ,已知 AC⊥BC ， ∠ ABC＝60176。 ,BC＝ q＝ 10－ 5C的正電荷從 A移到 B，電場力做功為零：從 B移到 C，電場力做功為－ 10－3J，則該勻強電場的場強大小和方向是 V／ m，垂直 AC向左 V／ m，垂直 AC向右 V／ m，垂直 AB斜向上 V／ m，垂直 AB斜向下 D A B C 60186。 0?? qWU ABAB017310 53??????? ??VVqWU BCBCAB是一個等勢面 勻強電場電場強度的方向垂直于 AB斜向下 . mVmVBCUE BC /1 0 0 0/21
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