与UBC的大小.我们知道,AB段中各点的场强要比BC段中各点的场强大,因此AB段的平均场强要比BC段的平均场强大,由U=·d可知UAB>UBC.同理,我们也可以分析出为什么在同一等势面分布图中,等势面越密处场强就越大.因为同一等势图上相邻等势面的电势差是定值,等势面密对应d小,所以场强必然大.
3.电势为零处场强就为零吗?电势越高场强就越大吗?
因场强等于沿场强方向上单位距离上的电势差,它是电势在长度上的变化率.由此可知,电势为零,但电势在长度上的变化不一定为零,就像速度为零,加速度不一定为零一样,因此场强不一定为零.譬如,在等量异种点电荷的连线的中垂线上,电势为零,但其上各点的场强却不为零.
电势高,但电势不一定随长度变化,就像速度大加速度可能为零一样,场强也可能为零.譬如,静电平衡状态的导体,电势可能很高,但导体上电势处处相等,不变化,故其内部场强处处为零.
4.场强与电势的比较:
电场强度E 电势φ 1 描述电场的力的性质 描述电场的能的性质 2 电场中某点的场强等于放在该点的点电荷所受的电场力F跟点电荷电量q的比值,E=,E在数值上等于单位正电荷所受的电场力 电场中某点的电势等于该点跟零电势点间的电势差. φA=,φ在数值上等于单位正电荷所具有的电势能 3 矢量 标量 4 单位:N/C;V/m 伏(1V=1 J/C) 5 电势沿着电场强度的方向降落
【应用指导】
[例1]如图13-7-3所示,在场强为E=4.0×103 N/C的匀强电场中有相距5.0 cm的A、B两点,两点连线与场强成30°角.求A、B两点间的电势差.
图13-7-3
解析:A、B连线不沿场强方向,不能直接用公式U=Ed计算A、B两点间的电势差.根据匀强电场的等势面是与场强方向垂直的平面这一性质,可过B点作一等势面,在等势面上找一点B′,使A、B′的连线沿场强方向,求UAB′即可.
过B点作一垂直于电场线的平面即等势面,过A点作电场线的平行线,二者交于B′点,如图,显然UB=UB′,UAB=UAB′.