於雷

電場強(qiáng)度和電勢是研究電場性質(zhì)的兩個重要的物理量，分別表示電場的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，電勢差是兩點(diǎn)的電勢之差。在勻強(qiáng)電場中沿電場線方向相距為d的兩點(diǎn)之間的電勢差U和電場強(qiáng)度E的關(guān)系為U=Ed，即E=U/d，該式表明，在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于沿電場強(qiáng)度方向單位距離上的電勢差。很明顯公式成立的條件是勻強(qiáng)電場，而在非勻強(qiáng)電場中是不適應(yīng)的，但在高考中經(jīng)常出現(xiàn)需要把E=U/d這種關(guān)系拓展到非勻強(qiáng)電場中。

拓展一：利用E=U/d定性判斷非勻強(qiáng)電場中電勢差的大小

E=U/d表明電場強(qiáng)度的大小與電勢差相聯(lián)系，電場強(qiáng)度的方向是電勢降落最快的方向。非勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的大小會隨著空間位置有所變化，所以電勢隨著位移變化快慢也會有所不同，E越大的地方電勢變化的越快，即變化相同的電勢所用距離d小；反之E越小的地方電勢變化得越慢，即變化相同的電勢所用距離d大；或者說電勢降落快的地方電場強(qiáng)度大，電勢降落慢的地方E小。這就有如圖1所示的點(diǎn)電荷電場中等差等勢面成內(nèi)密外疏的一系列同心球面的圖樣。endprint