矢量和标量(静电场电势问题)

(1)定义及定义式

定义：电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。

定义式：φ=Eᴘ/q。

(2)电势的单位：伏(V)，1V=1J／C。

(3)标矢量：电势是标量，电势有正负之分，正负表示大小，满足标量叠加原理。

(4)物理意义：电势是反映电场能的性质的物理量。

(5)静电场的标势称为电势，或称为静电势，又称为“电位”。

(6)电势反映的是电场自身的特征，与试探电荷无关。电势降落最快的方向就是场强的方向，相当于重力场中的高度。

(7)电势的具体值与零电势的选取有关，电势差与零电势的选取无关，电势比高低，零电势的选取是重要的，又是任意的（一般选取大地或无穷远处为零电势点）。

(8)离场源正电荷越近，电势越高；离场源负电荷越近，电势越低。

(9)顺着电场线方向，电势逐渐减小；逆着电场线方向，电势逐渐增加。

电势的计算：

1.根据定义：φ=Eᴘ/q（计算要代入符号）

2.点电荷电势公式：φ=kQ/r（Q有正负之分，取无穷远为零电势点）

3.转化为用电压求解：φₐ=Uₐ₀（φ₀=0），φₐ=Uₐ₀=Ed（d为沿电场方向的距离，条件为匀强电场）

例：根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为Q的点电荷，设无穷远处电势为零，则距离点电荷为r的某点的电势公式为φ＝kQ/r，其中k为静电力常量.如图甲所示，

在圆心处有一电荷量为＋Q的点电荷，其等势面上a、b、c三点所在的圆半径分别为ra、rb和rc.试用题中公式证明:r越大，点电荷的等势面越稀，即rc-rb＞rb-ra.

如图乙中虚线所示，

是电荷量分别为＋Q和-Q的等势面，试用题中公式证明:中垂线上任意一点P的电势为零.

若将两个点电荷构成如图丙所示的电偶极子模型（指电荷量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构），点电荷q₀沿以电偶极子为中心、半径为R的半圆弧从A移动到B，试求q₀受到的电场力所做的功为多大.

例：下列与试探电荷无关的物理量是（　AD　）
A.电势

B.电场力

C.电势能

D.电场强度

例：如图所示，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，用导线将C棒右端点x和D棒左端点y连接起来的瞬间，导线中电流的方向是（A）

A.x→y

B.y→x

C.无电流流过

D.不能确定