Question

请教物理题

电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零。为什么不对？都没有电场线了，为什么还有电势？处于静电平衡状态的导体，为什么是等势体？外面的电场点有方向，虽然导体内没有电场线，但是沿着电场线的方向看，导体的电势应该不相等啊。
谢谢

Answer 1

某个区域没有电场线，只能说明这个区域没有电势差，因为在这个区域内移动电荷的话，由于电场力为零，所以电场力做功也为零，因此电势差也为零，Uab=Ua-Ub=0，Ua=Ub。

第一句应该这样说：电场强度处处为零的区域内，电势处处相等。

具体电势是不是零，和零势面的选取有关。也就是说电势是没有确定值的，能确定的只有电势差。只有当零势面确定以后，电势才有确定值。

习惯上我们通常选取无穷远的地方为零势面

把金属块放到+Q形成的电场中，由于静电感应，金属块内部电场为零。

零势面选到无穷远的地方，图示的d点为零势面上的一点。

b、d两点之间的电势差用移动电荷时电场力做的功来衡量。

比如，把一个正电荷q从b点移动到d点，虽然bc段电场力做功为零，但是cd段电场力是做功的，假如cd段电场力做功为Wcd，显然Wcd不为零，那么Ucd=Wcd/q不为零，即Ucd=Uc-Ud=Uc-0=Uc≠0

而Ua=Ub=Uc，所以导体的电势不为零。

电势都是人为确定的，如果选a点电势为零，那么导体的电势就是零。所以在没有选定参考面的情况下，电势没有“一定为多少”之说。

追问

不是沿着电场线方向电势逐渐降低吗？为什么Ua=Ub=UC?

追答

导体里边没有电场线啊，电势也就没有“降低”

Answer 2

1. 电场强度为零，只能说明任何两点的电势差为零，电势为零的点是人定的，跟电场强度没关系，跟重力势能一样，你可以取距离地面为零时，电势为零，也可以说距离地面一米的位置重力势能为零
2. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电子会因为外界形成的电场重新排列，使得导体内部场强为零，所以导体内部电势处处相等，即为等势体。
3. 虽然你看到导体的表面有电场线，但你会发现电场线方向均垂直于导体表面，沿电场线做垂线即为等势线，即各个点电势相等

Answer 3

你这是概念混淆了，电势是从能量角度上描述电场的物理量，电场强度则是从力的角度描述电场。
举个例子吧，两块带等量同种电荷的金属板平行放在一起，中间区域电场强度是零，因为在此区域内放一个电荷会受到大小相等方向相反的电场力，但此区域内的电势是零吗？不是吧。电势是标量，不能进行矢量合成。同样的例子，这个电荷分别相对于这两块金属板的电势相等，当然是等实势体。