判断电势高低的常用方法
zsd_4409124209
2022年09月28日 16:35:08
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知识点:电势高低的判断 电势用来描述电场能的性质,知道了电场中不同位置的电势就可以求出电势差,借此可以讨论电场力做功、电能的转化、电流方向等问题。因此实际问题中常需要我们判断电势的高低。电势是标量,没有方向,但有正负,某点电势的高低与零电势点的选择有关。现介绍判断电场中两点电势高低的一些常用方法。 一、据电势的定义判断 在电场中某一点电荷的电势能跟它的电荷量q的比值,叫做这一点的电势,即

知识点:电势高低的判断

电势用来描述电场能的性质,知道了电场中不同位置的电势就可以求出电势差,借此可以讨论电场力做功、电能的转化、电流方向等问题。因此实际问题中常需要我们判断电势的高低。电势是标量,没有方向,但有正负,某点电势的高低与零电势点的选择有关。现介绍判断电场中两点电势高低的一些常用方法。

一、据电势的定义判断
在电场中某一点电荷的电势能图片跟它的电荷量q的比值,叫做这一点的电势,即图片。分析时应将图片带符号带入图片计算。
例1:将一正电荷从无穷远处移入电场中M点,电势能减少了图片,若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点,电势能增加了图片,则下列判断正确的是( )
A. 图片
B. 图片
C. 图片
D. 图片
解析:取无穷远处电势为0,则正电荷在M点的电势能为图片,负电荷在N点的电势能为图片。由图片,M、N点的电势图片,且图片图片,故C正确。
二、据电势差的定义判断
电势差图片。若图片,则图片;若图片,则图片;若图片,则图片
例2:在电场中A、B两点间电势差为图片,B、C两点间电势差图片,则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A. 图片
B. 图片
C. 图片
D. 图片
解析:因为图片图片,所以图片
因为图片,所以图片
图片。所以图片
图片,故选项C正确。
计算时应注意将表示电势、电势差相对大小的正负号代入公式。
三、据电场线的方向与电势升降关系判断
例3:如图1所示,A、B为带等量异种电荷的小球,将两个不带电的导体棒C、D放在两球之间,当用导线将C棒端点x和D棒端点y连接起来的瞬间,导线中电流的方向是( )
A. 图片
B. 图片
C. 无电流流过 
D. 不能确定
图片
图1
解析:导体棒C、D在异种电荷形成的电场中,由于静电感应,当达到静电平衡状态时,棒C、D各自为等势体,C、D左右两端带电情况如图1。在静电场中电场线始于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远),因而可以粗略地画出电场中的电场线。由于沿着电场线的方向电势越来越低,所以C的电势高于D的电势,当用导线将端点x和y连接瞬间,D上的自由电子受电场力的作用流向C与C上的正电荷中和,则导线中的电流方向应该是图片,故选项A正确。
四、据电场力做功与电势能变化关系判断
电场力的功与电势能的关系图片,而图片,据具体题目综合分析比较。
例4:如图2所示,在真空中有两个等量的正电荷图片,其连线的垂直平分线PQ上有a、b两点,哪点的电势高?
图片
图2
解析:设想将一检验电荷q从a点沿PQ移至b点,移动过程中受到图片对它的作用力图片。R是PQ上任意一点。图片。由几何知识可知,图片的合力图片与位移夹角为零,如图2,故将q沿PQ从a到b的过程中电场力作正功,则图片,又根据电势定义图片,故图片
由静电力做功的特点可知,将q沿任一路径从a点移到b点,电场力均作正功,因而总有图片,a点电势比b点电势高。




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