Question

高二物理！为什么电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方场强也不一定为零？

还有零场强区域之间电势差为什么一定为零，书上说：零场强时电势不一定为0。电势差不是等于两电势之差吗？既然电势不一定为0，那么电势差也不一定为0，不是吗

Answer 1

举个例子说明，在真空中，很远处存在一个带电体，在近处有一个金属空心球，在金属空心球中，会“屏蔽”来自金属空心球外部的电场，所以在金属球内部，任何两点间是不存在电势差的；这是因为金属小球自身感应出的电荷产生的电场，与远处带电体产生的电场，于空心金属球内部，大小相等方向相反叠加后为0，这才产生了电场强度为零，这不是纯粹的为0，是两种电场叠加后代数和为0，所以题中说的电场强度为0并不是真的就没有电场的存在哈，而是合电场为0而已。
理解解释方法： 空心球所在位置，在未放入金属球前，那里是存在一个电势值的，这个值是因外界的带电物体发射出来的电场在这里产生的电势的大小，也就是说，不论是否放入金属球，这里的原电势大小是不会变的，这个原始值是不一定为零。当放入金属球后，金属表面会感应出电荷，并且电荷会分布于球的两极，这两极的电荷产生的电场，和外部远处带电体产生的电场叠加后，导致金属球内部任何一点的合电场强度为0。这点在大学物理是会用微积分量化的证明。其实不仅仅是空心金属体内部合电场为0。这可以推广到任何金属体内部，这个内部是说，金属表面一下的全部空间，都会产生静电屏蔽。这种合场强为0 的现象，就叫静电屏蔽，静电屏蔽应用很广。比如金属的电磁波屏蔽室，比如刷漆金属的电控箱等等，都是用的静电屏蔽的原理。上面的金属空心小球还有个说法叫做等式体。就是内部电势处处相等。等式体内部没有电势差。

Answer 2

理解电势和场强两个概念。电势是从能量角度上描述电场的物理量，直白点说电势其实就是跟位置势能一个样，他的零点是人为可以改变的。理解这个，你的问题就能理解了。

追问

请问只有重力做功的话，为什么△Ek=△Ep？不是互为相反数吗？

追答

哈哈，E值的正负关系不像是矢量那样有规则的，他们是状态值。其实这个式子最好的理解就是势能的变化完全转化为动能。

Answer 3

因为电势与电场的方向垂直。