场强与电场线的关系
电场强度与电场线

电场强度与电场线一、电场:(1)电荷之间得相互作用就是通过特殊形式得物质—-电场发生得,电荷得周围都存在电场、特殊性:不同于生活中常见得物质,瞧不见,摸不着,无法称量,可以叠加、物质性:就是客观存在得,具有物质得基本属性——质量与能量.(2)基本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中得任何带电体都将受到电场力得作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到得电场力得大小或方向都可能不一样、②电场能使引入其中得导体产生静电感应现象、③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量、二、电场强度(E):同一电荷q在电场中不同点受到得电场力得方向与大小一般不同,这就是什么因素造成得?(1)关于试探电荷与场源电荷注意:试探电荷就是一种理想化模型,它就是电量很小得点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F得大小来比较各点得电场强弱,但就是电场力F得大小还与电荷q得电量有关,所以不能直接用电场力得大小表示电场得强弱、实验表明:在电场中得同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中得位置所决定,跟电荷电量无关,就是反映电场性质得物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场得强弱.(2)电场强度①定义:电场中某一点得电荷受到得电场力F跟它得电荷量q得比值,叫做该点得电场强度,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)单位:N/C 意义②方向性:物理学中规定,电场中某点得场强方向跟正电荷在该点所受得电场力得方向相同。
指出:负电荷在电场中某点所受得电场力得方向跟该点得场强方向相反、◎唯一性与固定性电场中某一点处得电场强度E就是唯一得,它得大小与方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场得源电荷及空间位置,电场中每一点对应着得电场强度与就是否放入电荷无关。
三、(真空中)点电荷周围得电场、电场强度得叠加(1)点电荷周围得电场①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷得电场)②方向:如果就是正电荷,E得方向就就是沿着PQ得连线并背离Q;如果就是负电荷:E得方向就就是沿着PQ得连线并指向Q。
电场力的方向与场强方向的关系

电场力的方向与场强方向的关系
1. 当正电荷置于电场中时,电场力的方向与场强方向相同。
这
意味着正电荷会受到电场力的推动,沿着场强方向运动。
2. 当负电荷置于电场中时,电场力的方向与场强方向相反。
这
意味着负电荷会受到电场力的拉扯,沿着场强方向运动。
3. 对于正电荷而言,电场力和场强方向之间的关系可以描述为,电场力的方向与场强方向相同,即电场力和场强方向均指向正电荷
应该移动的方向。
4. 对于负电荷而言,电场力和场强方向之间的关系可以描述为,电场力的方向与场强方向相反,即电场力和场强方向分别指向负电
荷应该移动的方向和正电荷相反的方向。
总之,电场力的方向与场强方向之间的关系可以通过正负电荷
在电场中的受力方向来解释,符合库仑定律的规律。
这种关系在电
荷受力和电场中的运动过程中起着重要作用,在电场理论和应用中
具有重要意义。
电场电场强度和电场线

单位:N/C
(2)方向性:物理学中规定,电场中某点的场强 方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.
(3)电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的 大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场 的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场 强度与是否放入电荷无关.
❖
q2
❖ 可见,电荷间的库仑力就是电场力,库仑定律可 表示为
❖
例1.在真空中有两点 A、B相距30cm,在A点放 入一个点电荷Q,在B点放入一个负的检验电荷q1= -1.5×10-12C ,受到的电场力F=3×10-9N,并 沿AB方向。求:
⑴B点的场强多大? 2×103N/C ⑵取走q1,在B点再放一个q2=3.0×10-12C的正电 荷,B点的场强是多大? 2×103N/C
等量同种电荷
▪ 连线上:在两电荷连线中点O处场强最小,从 O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对称,方 向相反。
▪ 中垂线上:从中点沿中垂线向两侧,电场强 度的数值先增大后减小,两侧方向相反,关 于O点对称的点数值相等
等量异种电荷
▪ 两电荷连线上:在两电荷连线中点O处场强最 小,从O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对 称。
❖ (2)若剪断丝线,小球碰到
❖ 金属板需多长时间?
19.如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管
的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q
的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放,小
球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。若
小球所带电量很小,不影响O点处的点电荷的电场,
则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小
⑶Q的电量多大? 2×10-8C
⑷Q加倍,B点的场强如何变化? 4×103N/C
(完整版)电场强度与电场线

电场强度和电场线一、电场:(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.(2)基本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.二、电场强度(E):同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?(1)关于试探电荷和场源电荷注意:试探电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.(2)电场强度①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)单位:N/C 意义②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.◎唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.三、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加(1)点电荷周围的电场①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.[要点提炼]公式E =F q 与E =kQr2的对比理解项目 意义适用条件Q 或q 的意义公式中各量的关系 E =F q电场强度的定义式 任何电场 q 是试探电荷E 用F 与q 的比值来表示,但E 大小与F 、q 大小无关 E =k Q r2 点电荷的场强公式点电荷在真空中Q 是场源电荷E 不仅由Q 、r 决定且E ∝Q ,E ∝1r2四、电场线(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
场强与电场线的关系

场强与电场线的关系
场强与电场线的关系是电学中一个重要的概念。
在电场中,场强是描述某一点电场强度的物理量,其大小和方向与电场线有密切的关系。
电场线是用来表示电场的方向和强度分布的线条,在电场中沿着场强方向指示出电荷的运动方向。
场强越大,电场线越密集,相反,场强越小,电场线越稀疏,这种变化是连续的。
场强与电场线的关系可用以下公式描述:场强E等于电场线密度n乘以电场线的长度L,即E=nL。
因此,当电场线的密度增加时,场强也随之增加。
反之,当电场线的密度减少时,场强也会相应减小。
除了密度和长度,电场线的方向也可以影响场强的大小。
在均匀电场中,电场线垂直于两个平行板,场强是恒定的。
但在非均匀电场中,电场线的方向可能不均匀,因此场强也会随着方向的变化而发生变化。
总之,场强与电场线是密切相关的,电场线的密度、长度和方向都会影响场强的大小和方向。
理解这种关系对于研究电学问题和实际应用都非常重要。
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物理选修 第一章知识点总结

第一章 电场基本知识点总结(一)电荷间的相互作用1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2,静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。
(二)电场强度1.定义式:E=F/q ,该式适用于任何电场.E 与F 、q 无关只取决于电场本身,与密度ρ类似,密度ρ定义为Vm =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关.(1)场强E 与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。
(2)场强的合成:场强E 是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。
(3)电场力:F=qE ,F 与q 、E 都有关。
2.决定式(1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场,E 的大小与Q 成正比, 与r2成反比。
(2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。
d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面间的距离。
3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱;其方向规定为正电荷受力的方向.4. 电场强度的叠加是矢量的叠加空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合.(三)电势能1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab2.判断电势能变化的方法(1)根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。
(2)根据电势的定义式U=ε/q 来确定。
(3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低(四)电势与电势差1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/ q(五)静电平衡把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E ?与原场强E0叠加后合场强E 为零时,即E= E0 +E ?=0,金属中的自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。
电场与电场强度的关系以及电容器

第八节 电容器 电容
一、电容器 • 整个装置具有储存电荷的功能
1、 构成:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成 一个电容器,能够贮藏电量和能量。 两个导体称为电容的两极。
2、 电容器的充放电 ①充电:使电容器两极带异号电荷的过程。
充电过程中其它形式的能转化为电能。
②放电:使电容器两极失去所带电荷(正负电荷中和)。 放电过程中电场能转化为其它形式的能
• 实验现象 c)固定两板位置不变,把电介质板插入,可观察到
• 电介质板进入过程中,静电计指针偏角变小。
• 说明:两极板间插入电介质 • 时比不插入电介质时电容大。
(4)平行板电容器电容的决定式
S
C
4 kd
其中ε为介电常数,k为静电力恒量 ,d为两极间距;S 为两极正对面积。
例题2:如图所示,平行金属板A、B组成的电容器,充 电后与静电计相连.要使静电计指针张角变大,下列措 施中可行的是将( ) A.A板向上移动 B.B板向右移动 C.A、B之间充满电介质 D.使A板放走部分电荷
• 分析:电容器充电后与静电计相连,说明电容器两极板 上所带电量不变。
• 静电计指针张角变大,表示电容器两极板间电压变大。 • 根据电容定义式 CQ/U,Q不变,U变大,说明电容C变小。
• 根据平行板电容的决定式 Cs/4kd,
• 当A板向上移动时,S变小,C变小; • 当B板向右移动时,d变大,C变小。 • 若使A、B之间充满电介质则C变大,U变小; • 若使A板放走部分电荷则Q变小,U变小。
③单位:法拉(F) 1F1C/V 常用单位有微法(μF),皮法(pF) 1F106μF1012pF
例题1: 一个电容器所带电量为61011C,其两极板间 的电压为60V,求: (1)它的电容是多少? (2)若使它的电量减少一半,它的电容是多少? (3)若使它两极间的电压增加2V,应增加多少电量?
电场强度三公式

例题2: 在真空中,两个等量异种点电荷电
量数值均为q,相距r,两点电荷连线中点 处的场强为: A:0 B:2k: 在电场中某一点,当放入正电荷时受到
的电场力向右,当放入负电荷时受到的电场力向 左,下列说法中正确的是: A:当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入 负电荷时,该点的场强向左 B:只有在该点放入电荷时,该点才有场强 C:该点的场强方向一定向右
电场强度三公式(电场力的性质)
1:(1)E=F/q适用于任何电场E与F,q 无 关
( 2 ) E=kQ/ r2 适用于真空中的电电荷
(3) E=U/d适用于匀强电场。注意:d是沿着电 场线的距离
2:场强的合成:遵守矢量合成的平行四边形定则。
3:电场力:F=E q F与E,q都有关
例题1: 在x轴上有两个点电荷,一个带正点Q1 ,一个带
负电-Q2,Q1=2 Q2用E1和E2分别表示两个电荷所产生场强 的大小,则在x轴上: A: E1=E2之点只有一处,该处合场强为
B:E1=E2之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强 为2E2
C:E1=E2 之点共有三处,其中两处合场强为,另一处合 场强为2E2
D:E1=E2 点共有三处,其中一处合场强为,另两处合场 强为2E2
几个特殊电场线是:(1)正、负点电荷电场; (2)等量异种点电荷电场; (3)匀强电场。
2:静电场电场线的特点: (1)不存在 (2)不相交
(3)始于正点荷(或无穷远),终于负电荷 (或无穷远) 。
(4)电场强,电场线密。电场弱,电场线稀疏 (5)切线是电场强度的方向
3:等势面
3:电场线、场强,电势
D:关于该点的场强,以上说法均不正确
例题4: 如图:匀强电场中MN两点间距离为2
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场强与电场线的关系
电场强与电场线的关系是物理学的一个基础性的概念,它涉及电场的强度与方向,电场线的分布以及它们之间的关系。
简单来说,电场强度可以用电力场线的密度来表示,即一个给定的点上电场强度的大小可以通过测量该点所拥有的电场线的密度来测量。
这种密度被称为电势,它可以表现为在特定点上电场线的数量或通过压强表示。
除了电场强度,电场线也可以被用于表示电场的方向。
事实上,电场线在展示电场状况时,方向会比电场强度更加重要一些,因为只有正确的方向才能精确描述电场的强弱、密度、流动等状态。
电场强与电场线之间的关系非常简单,它们就像有着紧密关系的组件一样。
电场强度就像是电场线的“性能指标”,而电场线就像是“坐标系”,将复杂的电场状态转化成容易理解的图形模型。
一个完整的电场强度系统也同样可以用电场线描绘出来,如此一来,我们就可以更准确地了解电场的强弱、密度、流动状态,以及其他的力学特征。
总的来说,电场强与电场线之间的关系非常重要,而物理学领域中的很多电磁现象的研究都离不开它们的。
但无论如何,它们仍然是真正的物理现象,因此,它们必须要求人们进行深入地理解,以便准确地描述它们之间的关系。