高二物理几种常见电场中电场线的分布及特点精编版
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高中物理电场中的电场线分布特点在高中物理的学习中,电场是一个非常重要的概念,而电场线则是描述电场的一种直观工具。
掌握电场线的分布特点,对于理解电场的性质、电场力的作用以及电荷的运动等方面都有着至关重要的作用。
首先,我们来了解一下什么是电场线。
电场线是为了形象地描述电场而人为引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都与该点的电场强度方向一致,而电场线的疏密程度则表示电场强度的大小。
正点电荷产生的电场中,电场线是以点电荷为中心,呈放射状向外分布的。
越靠近点电荷,电场线越密集,电场强度越大;离点电荷越远,电场线越稀疏,电场强度越小。
这就好像从一个光源发出的光线,离光源越近越亮,离光源越远越暗。
负点电荷产生的电场中,电场线是呈会聚状指向负点电荷。
同样,靠近负点电荷的地方电场线密集,电场强度大;远离负点电荷的地方电场线稀疏,电场强度小。
等量同种电荷产生的电场中,如果是正电荷,那么在两电荷连线的中点处电场强度为零,从连线的中点向两侧,电场强度先增大后减小,电场线的分布比较复杂,呈现出一些弯曲和不均匀的特点。
等量异种电荷产生的电场中,在两电荷连线的中垂线上,电场强度从中点向两侧逐渐减小,电场线与中垂线垂直。
匀强电场是一种比较特殊的电场,其电场线是相互平行且等间距的直线,电场强度的大小和方向处处相同。
比如两块平行金属板,分别带等量异种电荷时,它们之间的电场就是匀强电场。
在实际问题中,我们常常需要根据电场线的分布特点来判断电场强度的大小和方向,从而分析电荷在电场中的受力和运动情况。
例如,一个带正电的粒子在正点电荷产生的电场中运动。
由于电场线的方向是从正点电荷指向无穷远,所以正电荷受到的电场力是沿着电场线的方向向外的。
而且,粒子靠近点电荷时,受到的电场力较大,加速度也较大;远离点电荷时,受到的电场力逐渐减小,加速度也逐渐减小。
再比如,在匀强电场中,一个带电粒子受到的电场力大小和方向都是恒定的。
如果粒子的初速度为零,那么它将沿着电场线的方向做匀加速直线运动;如果粒子有初速度,且初速度方向与电场线方向平行,那么它将做匀变速直线运动;如果初速度方向与电场线方向垂直,那么它将做类平抛运动。
电学中的电场分布在电学领域中,电场是一个重要的概念,它描述了电荷周围的电力场分布。
本文将探讨电学中的电场分布及其相关性质。
一、电场的定义和基本性质电场是指电荷所产生的影响其他电荷的空间区域。
根据库仑定律,电荷之间的相互作用力与它们之间的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
电场的表达式可以用公式E=KQ/r^2表示,其中E表示电场强度,K为库仑常数,Q为电荷量,r为与电荷之间的距离。
1.1 电场强度的方向与性质电场强度的方向由正电荷朝向负电荷,且它的性质具有以下特点:首先,电场强度是一个矢量量,并具有大小和方向。
电荷为正时,电场强度指向外部;电荷为负时,电场强度指向内部。
其次,电场强度在空间中的大小与电荷之间的距离成反比。
电荷和距离之间的关系遵循反比例关系,即电荷增大,电场的强度减小;同样,距离增大,电场强度减小。
最后,电场强度受到电荷的影响。
当有多个电荷时,它们对一个点的电场强度的效果将叠加,取决于它们的位置和电荷量。
1.2 电场线的描述和分布为了更直观地表示电场分布情况,人们通常使用电场线进行描述。
电场线是沿着电场方向的曲线,在空间中将电场的分布进行了可视化。
电场线有一系列重要的特性:首先,电场线趋向于从正电荷流向负电荷。
这表示电荷之间会相互吸引,而不是相互推开。
其次,电场线不会相交。
如果相交,将会形成多个方向冲突的电场强度,这在物理上无法解释。
最后,电场线的密度表示电场强度的大小。
密集的电场线表示电场强度较大,而稀疏的电场线表示电场强度较小。
二、几种常见电场分布的模型根据不同的电荷分布情况,可以得到一些常见的电场分布模型。
下面将介绍一些常见的电场分布情况:2.1 点电荷电场分布点电荷是一种理想化的电场分布模型,即电荷集中在一个点上。
该模型下,电场强度的表达式为E=KQ/r^2。
点电荷的电场在空间中是球对称分布的,电场线以点电荷为中心向外辐射。
2.2 均匀带电平面电场分布均匀带电平面是一种常见的电场分布模型,例如平行板电容器的电场分布。
等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析高二物理选修3-1教材中,在静电场中,“电场”这个概念很抽象,特别是对初学者来说,对等量电荷电场线分布及场强、电势特点模糊不清,以至在应用过程中经常出错。
1.等量电荷电场线分布电场线的特点:①电场线从正电荷或无限远出发,终止无限远或负电荷;②电场线在电场中不相交,这是因为在电场任意一点的场强不可能有两个方向;③在同一幅图中,可以用电场线的疏密来表示场强的大小:即电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小。
2.等量电荷的场强(1)等量正、负点电荷。
等量正、负点的场强的大小用点的电荷的场强公式E=k—来计算。
根据公式可知,离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成球面上的场强大小相等。
方向:正点电荷的场强方沿着电场线的方向向外,负点电荷的场强方向沿着电场线向内。
(2)等量异种、同种电荷的场强。
在实际应用中,主要考查等量异种、同种电荷两条特殊线的场强,下面就等量异种、同种电荷两条特殊线(两电荷的连线上和两电荷连线上的中垂线)的场强进行分析。
等量异种电荷:例一:两电荷连线上。
如图1所示,在两电荷连线上任取一点G,设AG长度为x,则G点场强EG为两点电荷分别在该点的场强EA、EB 的矢量和,方向从A指向B(由正电荷指向负电荷一侧),由点电荷场强公式知:EG=EA+ EB=—+—=—∵x+(L-x)等于定值L,∴当x=(L-x),即x=—时,x与(L-x)乘积最大∴这时EG有最小值,即在两电荷连线中点O处场强最小,将x=—带入上式,可求得EG最小值EGmin=——,方面由A指向B。
从O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对称。
小结:等量异种电荷连线中点场强最小,靠近点电荷场强渐强,方向从正点荷指向负电荷。
例二:中垂线上。
如图2所示,在中垂线上,任取一点H,设OH=x,根据对称性知:EH沿水平方向向右,即在中垂线上各点场强水平向右(垂直于中垂线指向负电荷一侧),沿中垂线移动电荷,电场力不做功,由电势差定义知:中垂线为一等势线,与无限远处等势,即各点电势为零。
几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表一、场强分布图点电荷的电场线等量异种点电荷电场线等量同种正电荷电场线二、列表比较下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。
孤立的正点电荷电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。
场强离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为正。
等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。
孤立的负点电荷电场线直线,起于无穷远,终止于负电荷。
场强离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为负。
等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。
等量同种负点电荷电场线大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。
电势每点电势为负值。
连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。
中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
电势中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。
等量同种正点电荷电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条电场线是直线。
电势每点电势为正值。
连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。
中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
压轴题05带电粒子在电场中的运动1.本专题是电场的典型题型,包括应用静电力的知识解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题,更会在计算题中命题。
2024年高考对于电场的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习,不仅利于完善学生的知识体系,也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:电场力的性质、电场力能性质、带电粒子在电场中的平衡、加速、偏转等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在,重点考查类型静电场的性质,电容器的动态分析,电场中的图像问题,带电粒子在电场中的运动问题,力电综合问题等。
考向一:静电场力的性质1.库仑定律(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)表达式:F=k q1q2r2,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量.(3)适用条件:真空中的点电荷.①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式;②当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.(4)库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(5)应用库仑定律的四条提醒a.在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均代入电量的绝对值计算库仑力的大小.b.两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、方向相反.c.库仑力存在极大值,由公式F=k q1q2r2可以看出,在两带电体的间距及电量之和一定的条件下,当q1=q2时,F最大.d.对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.2.电场强度的三个公式的比较电场强度――――→点电荷电场E =k Q r 2―――→任何电场E =F q ―――→匀强电场E =U d ――→叠加平行四边形定则3.电场强度的计算与叠加在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时,上述公式无法直接应用。
等势里:一、定义:电场中电势相等的面形成的里二、等势里的本量:①正在共一等势里上各面电势相等,所以正在共一等势里上移动电荷,电场力没有干功②电场线跟等势里一定笔直,而且由电势下的等势里指背电势矮的等势里.③等势里越稀,电场强度越大 ④等势里没有相接,没有相切三、等势里的用途:由等势里描画电场线,推断电场中电势的下矮.四、几种电场的电场线及等势里①面电荷电场中的等势里:以面电荷为球心的一簇球里如图l所示.②等量同种面电荷电场中的等势里:是二簇对于称直里,如图2所示.③等量共种面电荷电场中的等势里:是二簇对于称直里,如图3所示.④匀强电场中的等势里是笔直于电场线的一簇仄里,如图4所示.⑤形状没有准则的戴电导体附近的电场线及等势里,如图5所示.注意:戴目标的线表示电场线,无目标的线表示等势里.图中的等势“里”画成了线,即以“线”代“里”.等势里:一、定义:电场中电势相等的面形成的里二、等势里的本量:①正在共一等势里上各面电势相等,所以正在共一等势里上移动电荷,电场力没有干功②电场线跟等势里一定笔直,而且由电势下的等势里指背电势矮的等势里.③等势里越稀,电场强度越大④等势里没有相接,没有相切三、等势里的用途:由等势里描画电场线,推断电场中电势的下矮.四、几种电场的电场线及等势里①面电荷电场中的等势里:以面电荷为球心的一簇球里如图l所示.②等量同种面电荷电场中的等势里:是二簇对于称直里,如图2所示.③等量共种面电荷电场中的等势里:是二簇对于称直里,如图3所示.④匀强电场中的等势里是笔直于电场线的一簇仄里,如图4所示.⑤形状没有准则的戴电导体附近的电场线及等势里,如图5所示.注意:戴目标的线表示电场线,无目标的线表示等势里.图中的等势“里”画成了线,即以“线”代“里”.。
辅导讲义物体之间的相互作用,有的需要通过接触挤压;有的则不需要。
例如:•接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等•非接触力:万有引力(重力),磁力,库仑力等两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?【知识梳理—电场】电场:1、知识回顾:库仑定律(1)内容:中两个静止的点电荷之间的相互作用力,与它们的成正比,与它们的距离的二次方成,作用力的方向在它们的连线上。
(真空;电荷量的乘积;反比)(2)公式:(3)适用范围:(真空中;点电荷)(4)思考:在力学中,我们所学过的弹力、摩擦力都是接触力,那么,两个电荷之间并不接触,它们之间的相互作用力是如何实现的呢?(通过电场)2、电场(1)电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.它是一种看不见的客观存在的物质.它具有力的特性和能的特性.;(2)电场的本质和性质:①本质:和分子、原子组成的实物一样,是一种的物质。
(客观存在)②性质:电场对放入其中的电荷有_______。
(力的作用)③思考:电场是一种特殊物质,前面我们还学过类似的物质,它们有什么共同的特点?(场是一种特殊物质,其特殊性表现为:看不清,摸不着,无法称量,但是客观存在,可以叠加。
之前初中有学过的磁场,以及万有引力场。
)3、电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力;【例题精讲—电场】例1下列说法中正确的是( ).A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D .电场是人为设想出来的,其实并不存在【解析】根据电场的特性可知ABC 都对,电场是一种特殊物质,是存在的,所以D 错。
【答案】ABC例2 A 、B 、C 三点在同一直线上,AB :BC =1:2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
常见电场电场线分布规律在物理学中,电场是指电荷产生的空间中存在的电力场,它对带电粒子施加力。
在介绍电场的分布规律时,最重要的工具就是电场线。
电场线是指在电场中移动的点所连成的线条,它是表示电场分布规律的一种重要方式。
下面将介绍一些常见的电场分布规律和它们的电场线分布规律。
1. 均匀电场均匀电场是指在一个空间范围内电场的大小和方向都相同的电场。
这种电场很容易实现,比如可以通过将两个互相平行的电极板电容器上的电荷等量分布来制造。
均匀电场的电场线分布规律非常简单,它们是平行的,从正极板向负极板指向。
从数学上的角度来看,这些电场线具有相同的导数,也就是说它们的斜率是相等的。
2. 点电荷电场点电荷是指电量很小、体积几乎为零的电荷。
在点电荷的周围,会产生一个电场。
这个电场的分布规律与点电荷到空间中任意一点的距离的平方成反比。
如果将点电荷看作是放在 x 轴上的,则它的电场线分布规律是由由 x 轴向外发射的、球面形电场线组成的。
球面电场线的密度是由点电荷的电量大小决定,容易计算得出。
3. 偶极子电场偶极子电场是由两个相等电量、相反电荷的点电荷组成的电场,它们的连线方向被称为偶极子的方向。
偶极子电场的电场线分布规律与单个点电荷电场相似,只是在偶极子的位置处,电场的大小方向有明显的变化。
在偶极子的两端,电场线呈曲线状,而在偶极子两端之间的区域,电场线为弧形,且密度较大。
如果所选电荷偶极矩增大,那么曲线的弧度和弯曲程度就会增加。
4. 球形电荷分布电场球对称电荷分布是指电荷均匀地分布在球的表面或内部。
对于一个半径为 R 的球形电荷分布体,当外部观察时,它产生的电场线是与一个球形电场线环相同的。
这些电场线从球心开始,扩张到球表面,然后再由球表面扩散到环外部,直到无限远处。
注意这个过程中电场线的密度不断减小。
5. 无限长直导线电场无限长直导线电场是指通过长导线上的电荷所产生的电场。
直导线所产生的电场,在其周围区域内是均匀的。
匀强电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场点电荷与带电平孤立点电荷周围的电场 几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表重点一、场强分布图二、列表比较 下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。
孤立的正点电荷 电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。
场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为正。
等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。
孤立的 负点电荷电场线直线,起于无穷远,终止于负电荷。
场强离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为负。
等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。
等量同种负点电荷电场线大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。
电势每点电势为负值。
连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。
中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
电势中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。
等量电场大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条同种正点电荷线电场线是直线。
电势每点电势为正值。
连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。
中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
高中物理每日一点十题之几种常见的电场线一知识点1.点电荷形成的电场中,电场线及电场强度的分布特点①点电荷周围场强最大,离点电荷越远的地方,场强越小 ②以点电荷为球心的球面上的各点场强大小相等,方向不同2. 等量异种点电荷形成的电场中,电场线及电场强度的分布特点①由左向右,两点电荷连线上的电场强度先变小后变大 ②从两点电荷连线中点O 沿中垂线到无限远,电场强度逐渐变小③关于O 点对称的两点电场强度等大同向3. 等量同种点电荷形成的电场中,电场线及电场强度的分布特点①由左向右,两点电荷连线上的电场强度先变小后变大.连线中点O 电场强度为零②两点电荷连线中点O 沿中垂线到无限远,电场强度先变大后变小③关于O 点对称的两点电场强度等大反向光芒四射 众矢之的 手牵手,心连心 势不两立 1.正点电荷 2.负点电荷 4.等量同种点电荷 3.等量异种点电荷十道练习题(含答案)一、单选题(共8小题)1. 如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离.以下判断正确的是( )A. Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度B. Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度C. Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度D. Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度2. 如图所示的是一个点电荷周围的电场线,下列判断中正确的是( )A. 该点电荷为负电荷,距点电荷越近处电场强度越大B. 该点电荷为负电荷,距点电荷越近处电场强度越小C. 该点电荷为正电荷,距点电荷越近处电场强度越大D. 该点电荷为正电荷,距点电荷越近处电场强度越小3. 如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a运动到b,电场力做正功.已知在a、b两点粒子所受电场力分别为F a、F b,则下列判断正确的是( )A. 若Q为正电荷,则q带正电,F a>F bB. 若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC. 若Q为负电荷,则q带正电,F a>F bD. 若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b4. 下列各图中的电场线,能正确描述两个等量同种点电荷电场的是( )A. B.C. D.5. 如图甲所示是等量同种点电荷的电场线,如图乙所示是电场中的一些点,O是电荷连线的中点,四边形EFGH是以O点为中心的矩形,且EF与两电荷连线平行,B、C和A、D也关于O点对称,则下列说法正确的是( )甲乙A. A、D两点的电场强度大小和方向都相同B. B、C两点的电场强度大小和方向都相同C. E、G两点的电场强度大小相等、方向相反D. E点的电场强度小于O点的电场强度6. 等量异种点电荷在真空中的电场分布情况如图所示.图中O点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的垂直平分线,OM=ON.下列说法正确的是( )A. 同一电荷在O、M、N三点所受的电场力相同B. 同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同C. O、M、N三点的电场强度大小关系是E M=E N>E OD. 把另一自由电荷从M点静止释放,将沿MON做往复运动7. 如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的静电力分别为F d、F c、F e,则下列说法中正确的是( )A. F d、F c、F e的方向都是水平向右B. F d、F c的方向水平向右,F e的方向竖直向上C. F d、F e的方向水平向右,F c=0D. F d、F c、F e的大小都相等8. 真空中有两个等量异种点电荷,以两点电荷连线中点O为坐标原点,以它们连线的垂直平分线为x 轴,图中能正确表示x轴上电场强度变化情况的是( )A. B. C. D.二、多选题(共2小题)9. 如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法正确的是( )A. A、B两处电场强度相同B. C、D两处电场强度不同C. 在虚线AB上O点的电场强度最小D. 在虚线CD上O点的电场强度最大10. 电场线能很直观、很方便地比较电场中各点电场强度的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点,O是电荷连线的中点,E、F是连线的垂直平分线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则( )A. B、C两点电场强度大小和方向都相同B. A、D两点电场强度大小相等,方向相反C. E、O、F三点比较,O点电场强度最强D. B、O、C三点比较,O点电场强度最弱1. 【答案】A【解析】正电荷的电场线向外辐射,电场线密的地方电场强度大,所以A正确.2. 【答案】C【解析】由电场线分布可知,这是正点电荷形成的电场线,由E=k,可知距点电荷越近处电场强度越大,选项C正确.3. 【答案】A【解析】由于粒子由a运动到b电场力做正功,可知电场力指向外侧,Q、q为同种电荷.电场线密集的地方电场强度大,由F=Eq知F a大,A正确.4. 【答案】D【解析】等量同种电荷是相互排斥的,它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的,并且电场线是从无限远(或正电荷)发出,到负电荷(或无限远)终止的,故D正确,A、B、C错误.5. 【答案】C【解析】由对称性可知,A、D两点的电场强度大小相等,方向相反,故A错误;由对称性可知,B、C两点的电场强度大小相等,方向相反,故B错误;由对称性可知,E、G两点的电场强度大小相等、方向相反,故C正确;由电场的叠加原理可知,O点电场强度为0,E点的电场强度不为0,故D错误.6. 【答案】B【解析】O、M、N三点的电场强度方向相同,但大小不同,O点场强最大,E M=E N<E O,同一电荷在三点所受的电场力大小不同,方向相同,故选项A、C错误,B正确;把另一电荷从M点静止释放,由于受到水平的电场力作用,所以不会沿MON做往复运动,故选项D错误.7. 【答案】A【解析】由等量异种电荷周围的电场分布可知,d、c、e三点电场强度方向都是水平向右,正点电荷在各点所受静电力方向与电场强度方向相同,故A正确,B、C错误;两点电荷连线上电场强度由a 到b先减小后增大,垂直平分线上由c到无穷远处逐渐减小,因此c点电场强度是两点电荷连线上最小的(但不为0),是垂直平分线上最大的,故F d>F c>F e,故D错误.8. 【答案】A【解析】两等量异种点电荷电场的电场线如图所示,在它们连线的垂直平分线上,从连线上的中点O 到无穷远处的电场强度逐渐减小,故选A.9. 【答案】BC【解析】根据等量同种点电荷的电场分布特点,可知A、B两处的电场强度大小相等,方向相反,选项A错误;C、D两处的电场强度大小相等,方向相反,选项B正确;在虚线AB上O点的电场强度最小,在虚线CD上O点的电场强度也最小,故选项C正确,D错误.10. 【答案】ACD【解析】根据对称性可知,B、C两处电场线疏密程度相同,则B、C两点电场强度大小相等,两点电场强度的方向均由B指向C,方向相同,A正确;根据对称性可知,A、D两处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相等,由图看出,A、D两点电场强度方向相同,B错误;由图看出,E、O、F三点中,O处电场线最密,所以O的电场强度最强,C正确;由图看出,B、O、C三点中,O 处电场线最稀疏,所以O点电场强度最弱,D正确.。
高二物理几种常见电场中
电场线的分布及特点 Jenny was compiled in January 2021
几种常见电场中电场线的分布及特点
1.正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
2.等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点:
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。
3.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点:
a、两点电荷连线中点O处场强为0
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。
常见电场电场线分布规律电场强度、电场线、电势部分基本规律总结整理:胡湛霏一、几种常见电场线分布:二、等量异种电荷电场分析1、场强:①在两点电荷连线上,有正电荷到负电荷,电场强度先减小后增大,中点O的电场强度最小。
电场强度方向由正电荷指向负电荷;②两点电荷的连线的中垂线上,中点O的场强最大,两侧场强依次减小。
各点电场强度方向相同。
2、电势:①由正电荷到负电荷电势逐渐降低;②连线的中垂线所在的、并且与通过的所有电场线垂直的平面为一等势面;③若规定无限远处电势为0,则两点电荷连线的中垂线上各点电势即为0。
3、电势能:(设带电粒子由正电荷一端移向负电荷一端)①带电粒子带正电:电场力做正功,电势降低,电势能减少;②带电粒子带负点:电场力做负功,电势降低,电势能增加。
三、等量同种电荷电场分析1、场强:①两点电荷的连线上,由点电荷起,电场强度越来越小,到终点O的电场强度为0,再到另一点电荷,电场强度又越来越大;②两点电荷连线的中垂线上,由中点O向两侧,电场强度越来越大,到达某一点后电场强度又越来越小;③两点电荷(正)连线的中垂线上,电场强度方向由中点O指向外侧,即平行于中垂线。
2、电势:①两正点电荷连线上,O点电势最小,即由一个正点电荷到另一正点电荷电势先降低后升高。
连线的中垂线上,O电电势最大,即O点两侧电势依次降低。
②两负点电荷连线上,O点电势最大,即由一个负点电荷到另一负点电荷电势先增高后降低。
连线的中垂线上,O点电势最小,即O点两侧电势依次升高。
③其余各点电势由一般规律判断,顺着电场线方向电势逐渐降低。
3、电势能:①由电势判断:若带电粒子为正电荷,则电势越高,电势能越大;若带电粒子为负电荷,则电势越高,电势能越小。
②由功能关系判断:若电场力做负功,则电势能增加;若电势能做正功,则电势能减少。
3、匀强电场 1、特点:①匀强电场的电场线,是疏密相同的平行的直线。
②场强处处相等。
③电荷在其中受到恒定电场力作用,带电粒子在其中只受电场力时做匀变速运动。
几种常见电场的电场线分布特点嘿,朋友们!咱今儿来聊聊那几种常见电场的电场线分布特点呀!
先说说点电荷的电场吧!那可真是像个“独行侠”一样,从点电荷直直地往外发散或者往里收拢。
你想想,这就好比是一个中心,周围的电场线就像是它的“小跟班”,整整齐齐地排着队呢!而且离点电荷越近,电场线就越密集,这就好像人多的地方就会很拥挤一样,电场强度自然就大啦!你说神奇不神奇?
再看看匀强电场,那家伙,就像是阅兵场上整齐的队列一样,直直的,平行的,间距都一样!这多规矩呀,没有一点乱七八糟的。
在匀强电场里,不管你走到哪儿,感受到的电场强度都是一样的哦,是不是很有意思?
还有那两个等量异种电荷形成的电场,那可真是有特点!从正电荷出发的电场线一路奔向负电荷,中间的地方电场线特别稀疏,就像是有个“缓冲区”一样。
两边呢,又特别密集,就好像两边在较着劲似的。
你说这电场线分布是不是很奇妙呀?就像我们生活中的各种现象一样,各有各的特点。
它们虽然看不见摸不着,但却实实在在地影响着周围的一切。
想象一下,如果没有电场线来帮我们“看清”电场的分布,那我们对电的理解该有多模糊呀!就像在黑暗中摸索一样,啥都搞不清楚。
电场线分布特点真的是太重要啦!它让我们能更好地理解电的世界,
就像给我们打开了一扇通往神秘电学世界的大门。
我们可以通过研究电场线分布来掌握电场的规律,从而更好地利用电为我们的生活服务。
所以呀,大家可千万别小瞧了这些电场线分布特点,它们可是电学世界里的宝贝呢!让我们一起好好探索这个神奇的电学世界吧!。
高二物理第一章电场知识梳理总结凡事预则立,不预则废。
学习物理需要讲究方法和技巧,更要学会对知识点进行归纳整理。
下面为大家整理的高二物理第一章电场知识,希望对大家有所帮助!高二物理第一章电场知识梳理1.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}2.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}6.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)10.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}11.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
高二物理几种常见电场中电场线的分布及特点
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几种常见电场中电场线的分布及特点
1.正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
2.等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点:
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。
3.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点:
a、两点电荷连线中点O处场强为0
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。