判断电势高低的常用方法

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。 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 ，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 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N点的电势能为 。由 ，M、N点的电势 ，且 即 ，故C正确。 二、据电势差的定义判断 电势差 。若 ，则 ；若 ，则 ；若 ，则 。 例2：在电场中A、B两点间电势差为 ，B、C两点间电势差 ，则A、B、C三点的电势高低关系为（ ） A. B. C. D. 解析：因为 EMBED Equation.3 ，所以 因为 ，所以 又 。所以 则 ，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. B. C. 无电流流过 D. 不能确定 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 ，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 ，而 ，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 ，其连线的垂直平分线PQ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 对它的作用力 。R是PQ上任意一点。 。由几何知识可知， 的合力 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 ，又根据电势定义 ，故 。 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。 第1页（共2页） $$