1、第 1 页(共 2 页)判断电势高低的常用方法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。分析时应将 带符号带入 计算。q/q、 /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 ,若将另J910.8一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
2、,则下列判断正确的是( )A. B. 0NM 0C. D. NM解析:取无穷远处电势为 0,则正电荷在 M 点的电势能为 ,负电荷在J910.8N 点的电势能为 。由 ,M 、N 点的电势 ,且L91.q/NM,即 ,故 C 正确。|MN二、据电势差的定义判断电势差 。若 ,则 ;若 ,则 ;若BABU0AUBA0AUBA,则 。0AB例 2:在电场中 A、B 两点间电势差为 ,B、C 两点间电势差V75,则 A、B、C 三点的电势高低关系为( )VCA. B. AAC. D. B ABC解析:因为 ,所以AU075VB因为 ,所以2CBC C又 。所以12)(AA CA则 ,故选项 C 正确
3、。B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第 2 页(共 2 页)( )A. B. C. 无电流流过 D. 不能确定yxxy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
4、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 ,故选项 A 正确。yx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 ,而 ,据具体题目综合分析比较。BABWq/例 4:如图 2 所示,在真空中有两个等量的正电荷 ,其连线的垂直平分线 PQBA、上有 a、b 两点,哪点的电势高?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 对它的作BAq、用力 。R 是 PQ 上任意一点。 。由几何知识可知, 的合力 与BAF、 BAFF、 R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,又根据电势定义 ,故 。bababW,0 qb/ba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 ,a 点电势比 b 点电势高。b