电场线与等势面一定垂直吗?

电场线与等势面一定垂直。这是由电场的性质决定的，电场线表示电场方向，等势面上各点电势相等。电场方向总是指向电势降低最快的方向，因此电场线必须垂直于等势面。如果两者不垂直，电场沿等势面会有分量，导致电势变化，这与等势面的定义矛盾。静电平衡时导体表面也是等势面，电场线同样垂直于导体表面。

实际验证

实验中可以用等势线描绘仪验证这一关系。在导电纸上放置两个电极，用电压表探测等势点，连接这些点形成等势线。此时放入草籽，草籽会沿电场线排列，方向始终与等势线垂直。这一现象在平行板电容器和点电荷电场中都成立。电场线密集处等势面间距小，稀疏处间距大，但始终保持垂直关系。