电场强度与电场线
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。
什么是电场线和电场强度
什么是电场线和电场强度?电场线和电场强度是物理学中描述电场特性的两个重要概念。
电场线是用来表示电场分布的曲线。
在电场中,电场线是一种假想的曲线,沿着电场的方向延伸。
电场线的定义是在每一点上的切线方向与该点的电场方向相同。
电场线的密度表示了电场的强度,电场线越密集,电场强度越大。
电场线的形状和分布取决于电场的源和周围的电荷分布。
在电场中,电场线通常是从正电荷向负电荷延伸。
电场线的性质有如下几个重要特点:1. 电场线不能相交:由于电场线的定义是在每一点上的切线方向与电场方向相同,所以电场线不可能相交。
如果两条电场线相交,那么在交点处的切线方向将有两个不同的方向,与电场方向相矛盾。
2. 电场线的形状:电场线的形状取决于电场的源和周围的电荷分布。
在电场中,电场线通常是从正电荷向负电荷延伸。
例如,在一个正电荷周围的电场线是从正电荷向外辐射的;在一个带电平板上,电场线是平行于平板的。
3. 电场线的密度:电场线的密度表示了电场的强度。
电场线越密集,电场强度越大。
在电场中,电场线的密度不均匀分布,电场线趋向于在强电场区域更密集。
电场强度是描述电场强度大小和方向的物理量。
它表示单位正电荷所受到的电场力。
电场强度的符号通常用E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
电场强度是一个矢量量,它的大小和方向都很重要。
电场强度可以通过电场力对单位正电荷所做的功来计算。
根据定义,电场强度E等于单位正电荷所受到的力F与单位正电荷之比,即E = F/q。
如果电场强度为正,表示电场力的方向指向正电荷;如果电场强度为负,表示电场力的方向与正电荷相反。
电场线和电场强度在物理学和工程学中都有广泛的应用。
它们在静电学、电场分析、电动势、电容器等领域起着重要的作用。
例如,在静电学中,电场线和电场强度可以用来计算电场中的力和能量。
在电场分析中,电场线和电场强度可以用来描述电场的分布和性质。
在电容器中,电场强度是电容器的重要参数。
因此,对于电场线和电场强度的概念和相互关系的深入理解对于理解和应用电场现象具有重要意义。
电场线与电场强度的关系
电场线与电场强度的关系一、引言电场线和电场强度是电学中两个非常重要的概念,它们之间存在着密不可分的关系。
在本文中,我们将会探讨电场线与电场强度之间的关系。
二、电场线的定义电场线是描述电场分布情况的一种图形化表现方式。
在一个电场中,如果我们放置一个小正电荷,那么它将受到力的作用而沿着某个路径运动。
这条路径就是该点处的电场线。
三、如何绘制电场线1. 从正电荷出发,向外画出一条射线。
2. 在射线上任取一点,以该点为起点再画出一条新射线。
3. 重复以上过程直至达到所需精度。
四、如何理解电场强度在物理学中,我们通常用矢量来表示物理量。
同样地,在描述电学问题时也需要使用矢量来表示物理量。
对于一个点处的电场而言,我们可以用矢量E表示其大小和方向。
这个矢量就是该点处的电场强度。
五、如何计算电场强度根据库仑定律可知,两个带有相同符号的点间存在着相互排斥的力作用。
这个力的大小与两点之间的距离成反比。
因此,我们可以用以下公式来计算电场强度:E = k * Q / r^2其中,k为库仑常数,Q为电荷量,r为距离。
六、电场线与电场强度的关系1. 电场线越密集,电场强度越大由于电场线是描述电场分布情况的一种图形化表现方式,因此在一个区域内存在着越多的电场线,就意味着该区域内的电场强度越大。
这是因为在一个点处所受到的力是与该点处矢量E大小成正比的。
2. 电场线垂直于等势面等势面是指在一个区域内所有点上具有相同势能值的平面。
在一个静态稳定的电场中,等势面与电场线垂直。
这是因为沿着等势面移动时不需要做功。
3. 电荷分布对电场线和强度的影响在一个由多个点带有不同符号电荷组成的系统中,不同符号的点之间存在相互吸引或排斥作用。
因此,在这个系统中存在着一些特殊位置,在这些位置上矢量E大小为零。
这些位置就是电荷分布的平衡点。
七、总结电场线和电场强度是描述电学问题中非常重要的概念。
在一个电场中,通过绘制电场线可以直观地了解该区域内的电场分布情况。
电场强度与电场线的描述
电场强度与电场线的描述电场是物理学中一个重要的概念,用于描述与电荷相互作用的现象。
电场强度和电场线是描述电场特性的关键概念和工具。
本文将就电场强度和电场线的概念、描述以及其在物理学中的应用进行详细阐述。
一、电场强度的概念电场强度是描述电场中电荷受力情况的物理量,用符号E表示。
在电场中放置一个试验电荷q_0,当它受到电场力F_e作用时,电场强度E的定义为E=F_e/q_0。
电场强度的单位为牛顿/库仑(N/C)。
二、电场强度的描述为了更好地理解和描述电场强度,我们可以通过等势线和场线来进行描绘。
等势线是指在电场中,处于同一电势的点组成的曲线。
场线则是描述电荷周围电场方向的线条。
1. 等势线的描述等势线上各点的电势相等,且垂直于电场线的方向。
电场强度与等势线的关系是在等势线上任意两点之间,电场强度与等势线的切线方向垂直。
等势线的密集程度表明了电场强度的大小,密集的等势线表示电场强度较大,稀疏的等势线则表示电场强度较小。
2. 场线的描述场线是描述电荷周围电场方向的线条,其方向与电场强度的方向相同。
场线从正电荷指向负电荷,或由正电荷无线延伸到无穷远处。
场线的密集程度表示电场强度的大小,密集的场线表示电场强度较大,稀疏的场线表示电场强度较小。
场线的分布形态可以描述电场的空间分布情况。
三、电场强度与电场线的应用电场强度与电场线在物理学中有着广泛的应用,以下是其中的几个方面:1. 电荷受力分析通过电场强度的描述,可以计算出电荷在电场中所受的力,从而探究电荷的受力情况。
利用电场线可以直观地了解电荷受力的方向。
2. 电势能计算电场强度与电势能存在一定的关系,可以通过电场强度的分布计算电荷的电势能。
电场线可以辅助理解电势能在电场中的分布规律。
3. 电场的工作与能量转换在电场中,电荷在电场力的作用下进行移动,从而进行电场的工作与能量转换。
电场线可以帮助我们理解电荷在不同位置的势能变化和能量转换过程。
4. 电场的引力与斥力对于引力和斥力的电场,通过电场强度和电场线的描述,我们可以更加深入地理解电荷之间的相互作用情况以及电场的特性。
电场强度与电场线
电场强度与电场线一、电场、电场强度1、电场:电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场2、电场强度:(1 )定义:放入电场中某点的电荷受的电场力 F 与它的电荷量q 的比值。
(2 )公式:(3 )单位:N/C 或V/m 。
(4 )矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。
电场强度与电场线3、点电荷场强的计算式(1 )设在场源点电荷Q 形成的电场中,有一点P 与Q 相距r , 则P 点的场强(2 )适用条件:真空中的点电荷形成的电场。
要点深化1、叠加原理:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和这种关系叫电场强度的叠加,电场强度的叠加遵循平行四边行定则。
2、场强的三个表达式的比较二、电场线1、电场线的定义:电场线是画在电场中的一条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。
2、电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发终止于负电荷或无限远处荷或无限远处。
(2)电场线在电场中不相交。
(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大。
(4)匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线。
3、几种典型电场的电场线孤立的正电荷孤立的负电荷等量的异种电荷等量同种电荷等量同种电荷正电荷与大金属板间正电荷与大金属板间带等量异种电荷的平行金属板间的电场线要点深化等量同种和异种电荷的电场两点电荷练线的中垂线上的电场分布及特两点电荷练线的中垂线上的电场分布及特点的比较见下表:。
电场强度与电场线的关系
电场强度与电场线的关系
电场强度与电场线之间存在着密切的关系。
电场强度是描述电
场在空间中的强弱和方向的物理量,通常用矢量表示。
而电场线则
是用来描述电场在空间中分布的线条,它们的方向表示电场的方向,线的密集程度表示电场强度的大小。
首先,电场强度与电场线的方向有着直接的关系。
在电场中,
电场线的方向始终与电场强度的方向一致。
这意味着如果我们在某
一点画出了电场线,那么该点的电场强度方向也可以从电场线的方
向上得到直观的理解。
其次,电场强度与电场线的密度也有关系。
在一个均匀的电场中,电场线的密度可以用来表示电场强度的大小。
密集的电场线表
示电场强度大,而稀疏的电场线则表示电场强度小。
这种关系可以
帮助我们直观地理解电场的强弱分布情况。
此外,电场线的曲率也可以反映电场强度的大小。
在电场强度
较大的地方,电场线通常会更加弯曲,而在电场强度较小的地方,
电场线则会相对平缓。
因此,通过观察电场线的曲率,我们也可以
对电场强度的大小有一定的了解。
总的来说,电场强度与电场线之间的关系是十分密切的。
通过观察电场线的方向、密度和曲率,我们可以直观地了解电场强度的分布情况,从而更好地理解电场的特性和行为。
这种直观的理解有助于我们在研究和应用电场理论时更加深入和全面地把握电场的性质。
电场的电场强度与电场线
电场的电场强度与电场线电场是指由电荷产生的一种区域,在其中存在电势能的空间。
电场内的电场强度表示单位正电荷所受到的力,可以用来衡量电场的强弱。
电场线则是描述电场的一种图形表示方式。
本文将探讨电场的电场强度与电场线之间的关系。
1. 电场强度的定义与计算电场强度E定义为单位正电荷所受到的力,在数学上可以表示为E = F/Q,其中F为单位正电荷所受的力,Q为单位正电荷的电荷量。
根据库仑定律,两个电荷之间的力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比,因此电场强度的计算公式为E = k * Q / r^2,其中k为库仑常数,r为距离。
2. 电场强度的性质电场强度具有以下几个性质:- 零电荷情况下,电场强度为零;- 在电荷周围产生的电场强度大小与电荷的性质有关,正电荷产生的电场强度的方向指向外部,负电荷产生的电场强度方向指向内部;- 电场强度是矢量量,具有大小和方向。
3. 电场线的定义与性质电场线是用来描述电场分布情况的图形,它是沿着电场强度方向的曲线。
电场线具有以下几个性质:- 电场线上的任意一点,切线的方向即为该点的电场强度方向;- 电场线不会相交,因为电场强度只有一个确定的方向;- 电场线的密度表示电场强弱,密集的电场线代表强电场,稀疏的电场线代表弱电场。
4. 电场强度与电场线的关系电场强度与电场线之间存在着紧密的联系。
根据电场线的性质可知,电场强度的方向与电场线的切线方向一致,因此电场强度的方向可以通过观察电场线的走向得到。
而电场线的密度则代表了电场强度的大小,密集的电场线表示强电场,稀疏的电场线表示弱电场。
举个例子来说,假设有一个正电荷,那么在它周围的空间内,电场强度的方向指向外部,电场线也将自正电荷向外辐射。
而且,从电场线的密度可以看出,离正电荷越近的地方电场强度越大,离正电荷越远的地方电场强度越小。
类似地,对于负电荷,电场强度的方向指向内部,电场线则自负电荷向内部收束。
同样地,从电场线的密度可以看出,离负电荷越近的地方电场强度越大,离负电荷越远的地方电场强度越小。
电场强度与电场线的性质
电场强度与电场线的性质电场强度是描述电场中电力作用程度和方向的量,而电场线则是用来描绘电场强度分布的图示。
本文将探讨电场强度与电场线的性质,并阐述它们之间的关系。
一、电场强度的概念和性质电场强度(Electric Field Intensity)是指在某一点上单位正电荷所受到的电力作用力。
通常用字母E表示。
电场强度是一个矢量,其大小表示电场作用的强弱,方向则表示电力的作用方向。
以下是电场强度的一些性质:1. 电场强度与电荷量成正比:电场强度与电荷量之间成正比关系,即电荷量越大,电场强度越大。
2. 电场强度与距离的平方成反比:电场强度与距离之间成反比关系,即距离越远,电场强度越弱。
这是因为电场强度是由电荷所产生的,电场强度随着距离的增加会呈现出衰减的趋势。
3. 空间中任意一点的电场强度具有唯一确定的值:电场强度是一个标量场,任意一点的电场强度可以通过计算或测量得到,具有唯一确定的数值。
二、电场线的概念和性质电场线是用来描述电场强度分布的图示,通过画出电场线可以观察到电场的强弱和方向。
以下是电场线的一些性质:1. 电场线的切线方向与电场强度方向相同:沿着电场线的切线方向和该点的电场强度方向是相同的,这是电场线的重要性质。
2. 电场线之间不相交:电场线不会相交,因为在电场中一点上只有一个电场强度方向。
3. 电场线的稀密程度表示电场强度的大小:电场线越密集,表示该区域电场强度越大;电场线越稀疏,表示该区域电场强度越小。
4. 电场线从正电荷流向负电荷:电场线从正电荷流向负电荷,表明正电荷和负电荷之间存在电场力的作用。
三、电场强度与电场线的关系电场强度和电场线是紧密相关的,它们之间存在以下关系:1. 电场强度与电场线之间的密切联系:电场线可以通过电场强度进行绘制,电场线上各点的方向和电场强度的方向相同,因此电场强度可以通过观察电场线来推断。
2. 电场强度在电场线上的切线方向和模长有关:在电场线上的任意一点,切线的方向与电场强度的方向相同,切线的长度与电场强度的模长成正比。
电场强度与电场线
电场强度与电场线电场强度和电场线是电学中重要的概念,它们描述了电场的性质和行为。
本文将深入探讨电场强度和电场线的定义、计算以及它们之间的关系。
一、电场强度的定义与计算1.1 电场强度的定义电场强度是描述电场中电荷受力情况的物理量,它表示单位正电荷所受到的电力大小和方向。
电场强度用E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
1.2 电场强度的计算计算电场强度的方法主要有两种:通过库仑定律和电场强度的定义公式。
1.2.1 库仑定律库仑定律表明,两个电荷之间的电力与两者电荷的大小和距离的平方成正比,与两者电荷的正负有关。
根据库仑定律,可以计算出一点电场强度公式为:E = k * Q / r^2其中,E为电场强度,k为库仑常量(k = 9×10^9 N·m^2/C^2),Q为电荷量,r为距离。
1.2.2 电场强度的定义公式电场强度的定义公式为:E =F / q其中,F为电荷受力,q为单位正电荷的电荷量。
二、电场线的性质与绘制2.1 电场线的定义电场线是用来表示电场强度方向的图形表示方法。
电场线的方向与电场强度的方向一致,它切线方向与电场线上的任意一点电场强度的方向相同。
2.2 电场线的性质2.2.1 电场线从正电荷指向负电荷2.2.2 电场线不相交2.2.3 电场线离开正电荷和负电荷时,成径向放射线状2.2.4 电场线越密集,电场强度越大2.2.5 电场线在导体上的切线方向与导体表面垂直2.3 电场线的绘制通过计算电场强度的方向和大小,可以绘制出电场线。
常用的方法是使用箭头表示电场线的方向和长度表示电场强度的大小。
三、电场强度与电场线的关系电场强度和电场线之间存在着密切的关系。
电场强度的方向与电场线的方向一致,电场强度的大小与电场线的密度成正比。
通过电场线的绘制,可以直观地了解电场强度在空间中的分布情况。
总结起来,电场强度与电场线是研究电场性质的重要工具。
电场强度描述了电场中电荷受力的强度和方向,可以通过库仑定律或定义公式进行计算。
电场电场强度和电场线
电场强度和电场线 如图是点电荷Q周围的电场线,以下判断正确的是( A ) A.Q是正电荷,A的电场强度大于B的电场强度 B.Q是正电荷,A的电场强度小于B的电场强度 C.Q是负电荷,A的电场强度大于B的电场强度 D.Q是负电荷,A的电场强度小于B的电场强度
1、正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动,而且加 速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的 哪一个?( D )
二、电场线的特征
1、电场线密的地方场强大,电场线疏的地方 场强小 2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷, 孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或 起于)无穷远处点 3、电场线不会相交,也不会相切
4、电场线是假想的,实际电场中并不存在
5、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电 场中的运动轨迹之间没有必然联系
例3.直角三角形中AB=4cm,BC=3cm,在A、B 处分别放有点电荷QA、QB,测得C处场强为EC=10N 异号 填 /C,方向平行于AB向上.可判断QA与QB______( “同号”或“异号”)。今撤去QA,则EC′的大小 7.5 为________N /C. A
解析:由场强的叠加可知,Q1和Q2 为异号电荷.撤去QA, EC′为QB在 该处产生的场强.由平行四边形 定则可求出EC′=7.5N/C.
– 中垂线上:在O点,即x=0处,E最大, x越大,即距O点越远E越小,两侧电 场强度数值关于O点对称。
例2.图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别 为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上 的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN 的左侧?( A C D ) A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2 B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2| C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2 D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
电场强度、电场线
定义:把放在电场中的某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值,叫做电场强度推论:点电荷在r处产生的电场强度此公式同样适合均匀带电球体试探电荷不影响这点场强大小定义:电场中能现象描述电场的一簇假想曲线,曲线上每一点切线方向都跟该点场强方向一致,这样的曲线叫做电场线。
电场:真实存在电场线:假想曲线几种典型电场线几种典型电场线1.起于正电荷(或无穷远),而终于负电荷(或无穷远) 2.电场线密集的地方场强大,反之场强小3.电场线切线方向是场强方向4.电场线不会相交【例1】如图所示,圆形薄板均匀带电,其过圆心的轴线上,有一带电量的点电荷带电薄板相若中点处的电场度为零为+q的点电荷,跟带电薄板相距2d。
若图中a点处的电场强度为零,则图中b点处的电场强度大小是()=ON=L=2R。
同条直径与赤道面的夹角为把半球面分为部分同一条直径,与赤道面的夹角为α,把半球面分为二部分,α角所对应的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O处的电场强度为()的倾角α为30°和60°时物块所受的摩擦力大小恰好相等,则物块与木板间的滑动摩擦因数为()角的弦则匀强电场的方向为AC是与AB成角的弦,则匀强电场的方向为() A.沿AB方向沿B.沿AC方向C.沿OC方向沿D.沿BC方向相应的水平离求若在空间加上竖直方向的匀强电场使小球相应的水平距离。
求:若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平距离增加为原来的2倍,求此电场场强的大小和方向?如图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力的电场线分布情况可能是图乙中的()作用下形成图中所示的运动轨迹。
M和N是轨迹上的两点,其中M点作用形成图中所的动轨迹是轨迹上的两点其中在轨迹的最右点。
不计重力,下列表述正确的是()粒子在A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加。
《电场强度和电场线》 讲义
《电场强度和电场线》讲义一、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
要理解电场强度,咱们可以先从一个简单的例子入手。
想象一个带正电的点电荷,它周围存在着一种特殊的“环境”,使得其他带电体在这个“环境”中会受到力的作用。
这个“环境”就是电场。
那么,电场强度是怎么定义的呢?我们把一个电荷量为 q 的试探电荷放在电场中的某点,它所受到的电场力为 F,那么该点的电场强度 E 就等于电场力 F 与试探电荷 q 的比值,即 E = F / q 。
需要注意的是,电场强度是由电场本身的性质决定的,与试探电荷的电荷量和是否存在都没有关系。
电场强度是一个矢量,它既有大小又有方向。
如果电场中某点的电场强度方向是正电荷在该点所受电场力的方向,那么负电荷在该点所受电场力的方向就与电场强度方向相反。
为了更直观地描述电场强度的分布情况,我们引入了电场强度的叠加原理。
如果在空间中有多个点电荷同时存在,那么某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
比如,有两个带正电的点电荷 Q1 和 Q2,它们之间的距离为 r。
那么在它们连线的中点处,电场强度的方向是沿着连线指向外侧的,大小可以通过计算得出。
二、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线。
电场线有这样几个特点:首先,电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处)。
这就表明了电场的方向性。
其次,电场线在空间中不会相交。
因为如果电场线相交,那么在交点处就会有两个不同的电场强度方向,这显然是不可能的。
再者,电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线越密的地方,电场强度越大;电场线越疏的地方,电场强度越小。
通过电场线,我们可以很直观地看出电场的分布情况。
比如,匀强电场的电场线是平行且等间距的直线。
我们来举个例子,一个带等量异种电荷的平行金属板之间的电场就是匀强电场。
电场线垂直于金属板,并且疏密均匀。
再比如,单个点电荷产生的电场,电场线是以点电荷为中心向外辐射的。
电场强度、电场线
A
电荷 电场
B
电荷
2、电场以及磁场已被证明是一种客观存在,并且是互 、电场以及磁场已被证明是一种客观存在, 电磁场。 相联系的,统称为电磁场 相联系的,统称为电磁场。 3、变化的电磁场以有限的速度 、变化的电磁场以有限的速度——光速,在空间传播。 光速, 以有限的速度 光速 在空间传播。 它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量, 它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量, 因而场与实物是物质存在的两种不同形式。 因而场与实物是物质存在的两种不同形式。 4、本章只讨论静止电荷产生的电场,称为静电场。 、本章只讨论静止电荷产生的电场,称为静电场。 静止电荷产生的电场 静电场
例3、下列关于场强的说法正确的是( 、下列关于场强的说法正确的是(
A)
A、公式E=F/q不只适用于真空中的电场。 、公式 不只适用于真空中的电场。 不只适用于真空中的电场 B、公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的 、公式 电量。 电量。 C、 C、在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上, 为中心,r为半径的球面上 为半径的球面上, 各处的场强都相同。 各处的场强都相同。 D、空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷 、空间某点的电场强度 与放在该处的试探电荷 所受的电场力F成正比 与试探电荷的电荷量q成 成正比, 所受的电场力 成正比,与试探电荷的电荷量 成 反比。 反比。
一个比较大的带电物体不能看做点电荷。 一个比较大的带电物体不能看做点电荷。 在计算它的电场时,可以把它分做若干小块, 在计算它的电场时,可以把它分做若干小块,只 要每个小块足够小, 要每个小块足够小,就可以把每小块所带的电荷 看成点电荷, 看成点电荷,然后用点电荷电场强度叠加的方法 计算整个带电体的电场。 计算整个带电体的电场。
电场强度和电场线的关系
电场强度和电场线的关系:如何理解电场线的物理意义?电场是物理学中的重要概念,用来描述电荷之间的相互作用。
而电场线则是描述电场分布的一条条曲线,可以帮助我们更好地理解电场的物理意义。
本文将介绍电场强度和电场线的关系,希望能对您有所帮助。
一、什么是电场强度?电场强度是描述电场强弱的物理量。
对于一点电荷q,在其周围的空间中,存在着一个电场。
电场强度表示在该点附近,单位正电荷所受的电场力大小。
即,若在该点附近放置一个电荷q,该电荷所受到的电场力大小就是电场强度。
电场强度的单位是N/C。
二、什么是电场线?电场线是用来描述电场分布的曲线,即连接各点电场强度的线。
在某些情况下,我们可以通过电场线的方向和密度,推断出电场强度的大小和分布。
三、电场强度和电场线的关系电场强度的大小和方向决定了电场线的形状和方向。
一般说来,电场强度线越密集越靠近,电场强度就越大。
电场线的方向总是指向负电荷或者从正电荷发出,这是因为电子带负电荷,所以电流总是朝着负电荷移动,电场线也就朝负电荷流动。
在电荷重叠的地方,电场强度线会汇合,而独立的电荷则会将电场强度线分开。
四、如何理解电场线的物理意义?电场线可以帮助我们更好地理解电场的形态和分布。
例如,对于一些特殊的电荷分布,电场强度线可能会聚焦到某个点上,这被称为电场强度线的聚焦现象。
通过研究电场的分布和电场强度线的变化,可以帮助我们更好地理解电磁场的行为。
此外,电场强度线在物理学中还有其他重要的应用,例如在电学中,可以用来描述导体中电荷的移动;在天文学中,则可以用来描述星球间的重力效应。
总之,电场强度和电场线是描述电场特性的两个重要概念,电场线可以帮助我们更好地理解电场分布和形态。
在实践中,电场线还可以用来解释一些时间的现象,例如电容器中的充电和放电过程,电路中的电流分布等等。
电场中的电场强度和电场线的分布
电场中的电场强度和电场线的分布电场是一个物理概念,用来描述电荷或电荷分布对周围空间产生的作用。
在电场中,电场强度和电场线的分布是了解电场性质和特点的关键。
一、电场强度的概念及计算方法电场强度(Electric Field Strength)是描述单位正电荷在电场中受到的力的强弱的物理量。
通常用E表示,单位是N/C(牛顿/库仑)。
电场强度的计算方法可以应用库仑定律来求解。
对于一个点电荷,其电场强度的大小与与其距离的平方成反比。
具体计算公式为:E = k * Q / r^2其中,E表示电场强度,k是库仑常量,Q是电荷量,r是距离。
二、电场强度的方向电场强度不仅有大小,还有方向。
电场强度的方向与一个正测试电荷所受的力的方向相同。
可以通过正测试电荷在电场中受力的方向来确定电场强度的方向。
三、电场线的概念和性质电场线是用来描述电场强度方向的曲线。
在电场中,沿着电场线的方向,电场强度的方向始终是垂直于电场线的切线方向。
电场线的密集程度代表了电场强度的大小。
电场线的形状可以通过电荷分布的特点来决定。
对于一个正电荷,电场线是由该电荷发散的;对于一个负电荷,电场线是指向该电荷的。
对于多个电荷,其电场线的分布是由各电荷的电场线叠加形成的。
四、不同电场分布的特点1. 单个点电荷的电场分布:在一个点电荷周围,电场强度大小与距离的平方成反比,电场线是以该点电荷为中心的等距曲线。
2. 均匀带电平面的电场分布:在一个均匀带电平面的周围,电场强度大小与距离无关,与表面积有关。
电场线是平行于带电平面的等距直线。
3. 均匀带电球壳的电场分布:在一个均匀带电球壳内部,电场强度大小与距离无关,与球壳内的电荷总量有关。
电场线是以球心为中心的等距曲线。
4. 两个点电荷间的电场分布:在两个点电荷之间,电场强度大小与距离和两个电荷量的比值有关。
电场线是由正电荷到达负电荷的曲线。
五、应用:电场的数学模型和实际应用电场的分布对于理解和解释电磁现象具有重要意义。
《电场》:电场强度、电场线
《电场》3:电场强度、电场线一、知识清单1.电场2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值。
(2)公式:(3)单位:或。
(4)意义:描述电场力的性质的物理量。
(5)电场强度是量。
方向的规定:“”,即电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力方向,跟负电荷在该点所受的静电力方向。
(6)F是式,电场强度取决于电场本身,与试探电荷q关。
Eq3.点电荷电场强度(1)公式:(2)适用:真空中静止的点电荷。
均匀带电球体(或球壳)外各点的电场强度也可用此公式,式中r为球心到该点的距离。
一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。
(3)式:由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
(4)方向:当Q为正电荷时,E的方向沿半径向;当Q为负电荷时,E的方向沿半径向。
4.比较二、选择题9. 在电场中某点放一个电荷量为8.0×10-9 C 的点电荷,它受到的电场力为4.0×10-5 N ,则该点的电场强度大小为( )A. 2.0×10-4 N/CB. 1.8×10-9N /CC. 5.0×10-5 N/CD. 5.0×103 N/C10.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q ,检验电荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E=F/q ,那么下列说法正确的是( )A. 若移去检验电荷q ,该点的电场强度就变为零B. 若在该点放一个电量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E/2C. 若在该点放一个电量为q 2-的检验电荷,则该点场强大小仍为E ,但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 若在该点放一个电量为2/q -的检验电荷,则该点的场强大小仍为E ,电场强度的方向也还是原来的场强方向11.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力向右,以下说法中正确的是( )A .只有在该点放正电荷时,该点场强向右B .只有当在该点放负电荷时,该点场强向左C .该点的场强方向一定向右D .该点的场强方向可能向右,也可能向左 12.(多选)下列关于点电荷的场强公式2r kQE =的说法中,正确的是( ) A.在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2成反比 B.Q 是产生电场的电荷,r 是场强为E 的点到Q 的距离C.点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷QD.点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q13.(2012江苏卷)真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r 则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A .3:1B .1:3C .9:1D .1:9 14.(2017·衡阳质检)关于电场,下列说法正确的是( )A .由E =Fq 知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍B .由E =k Qr 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比C .由E =k Qr2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同D .电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向 15.下列说法正确的是( )A. 电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质,实际上不存在B. 电荷所受的电场力越大,该点的电场强度一定越大C. 以点电荷为球心,r 为半径的球面上各点的场强都相同D. 在电场中某点放入试探电荷q ,该点的场强为E=qF,取走q 后,该点的场强不为零16.(多选)真空中距点电荷(电量为Q )为r 的A 点处,放一个带电量为q (q<<Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的电场强度大小为( )A .Q FB .q FC .2r q kD .2r Q k17.(教科版选修3-1·P 15·T 1)把检验电荷放入电场中的不同点a 、b 、c 、d ,测得的检验电荷所受电场力F 与其电荷量q 之间的函数关系图象如图所示,则a 、b 、c 、d 四点场强大小的关系为( )A .E a >E b >E c >E dB .E a >E b >E d >E cC .E d >E a >E b >E cD .E c >E a >E b >E d18.(2022·北京·一模)在真空中一个点电荷Q 的电场中,让x 轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.3 m 和0.6 m (如图甲)。
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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:主要表现在以下几面①引入电场中的任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向性:物理学中规定,电场中某点的场强向跟正电荷在该点所受的电场力的向相同.指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的向跟该点的场强向相反.◎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)点电荷围的电场、电场强度的叠加(1)点电荷围的电场①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)②向:如果是正电荷,E的向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的向就是沿着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=Fq 与E=kQr2的对比理解四、电场线(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有向的曲线,曲线上每点的切线向表示该点的电场强度的向。
(2)电场线的基本性质①电场线上每点的切线向就是该点电场强度的向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线五、匀强电场(1)定义:电场中各点场强的大小相等、向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场. 如图1、对电场强度的概念的理解【例1】(单项)电场中有一点P,下列说法中正确的有A.若放在P点的电荷的电量减半,则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强向为放在该点的电荷的受力向【例2】如图2所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1=-2.0×10-8C 的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6N,向如图,则B处场强是多大?如果换用一个q2=4.0×10-7C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?2、点电荷的电场强度【例1】在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位于A和B,q1为4×10-8C,q2为-8×10-8 C。
AB=AD=20 cm,求(1)q1在D点产生的场强大小(2)q2在D点产生的场强大小(3)求出D点场强大小、向如? 图2 图3【例2】在真空中O点放一个电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,如图4所示,求:图4(1)q在M点受到的作用力;(2)M点的场强;(3)拿走q后M点的场强;(4)若MN=30 cm,则N点的场强多大?【例3】如图5所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则:图5(1)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如?3、电场线【例1】如图3所示是点电荷Q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( )图3A.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【即学即练】1.电场强度的定义式为E=F/q( )A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷的电荷量C.场强的向与F的向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比2.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则( )A.若在A点换上-q,A点场强向发生变化B.若在A点换上电荷量为2q的电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、向与q的大小、正负、有无均无关3.关于电场线的说法,正确的是( )A.电场线的向,就是电荷受力的向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的4. 如图6所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则( )图6A.A、B两处的场强向相同B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定【达标提升】1、在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,向向左,则A处场强大小,向为;若将A处放点电荷为-2q,则该处电场强度大小为,向为。
2、真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力2×10-5N,则P点的场强度N/C;把试探电荷的电量减少为2×10-9C,则检验电荷所受的电场力为N。
如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为N/C。
3.真空中,A,B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2,已知两点电荷间引力为10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.则Q2在A处产生的场强大小是________N/C,向是________;则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C,向是________.4、关于电场强度E的说确的是()A、电场中某点的场强向跟正电荷在该点所受的电场力的向相同;B、根据E=F/q可知,电场中某点的电场强度与电场力F成正比,与电量q成反比;C、E是矢量,与F的向一致;D、公式E=kQ/r2对任电场都适用。
5、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电场力向左,下列说确的是:()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.该点的场强向一定向右D.以上说法均不正确6.(多项)下列说法中正确的是:()A.只要有电荷存在,电荷围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,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而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量7.(多项)下列说法中正确的是:()A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关C.电场中某点的场强向即检验电荷在该点的受力向D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任静电场都是适用的电势能与电势教学目标1.理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2.理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
3.明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
一、静电力做功的特点让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点,我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
W=F|AB|=qE|AB| W=F|AB|cosθ=qE|AB| W=W1+W2+W3+……其中F=qE|AM|分析三种情况下的做功的数据结果,从中找到共同点和不同点,归纳得出相关的物理知识。
结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。
拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。
二、电势能1.电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能我们叫做电势能。
电势能用E p表示(是电荷郁所在的电场所共有的)单位焦耳j 2.讨论:静电力做功与电势能变化的关系通过知识的类比,静电力做的功等于电势能的变化。
功是能量变化的量度。
电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而他们总量保持不变。
W AB=-(E pB-E pA)=E pA-E P【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中,电势能的变化情况:正电荷从A运动到B做正功,即有W AB>0,则E pA>E pB,电势能减少。
●正电荷顺着电场线的向其电势能逐渐减少。
负电荷从A运动到B做正功,即有W AB<0,则E pA>E pB,电势能增加。
,电势能增加。
●负电荷顺着电场线的向其电势能逐渐降低。
3.求电荷在某点处具有的电势能问题,请分析求出A点的电势能为多少?:如求出A点的重力势能呢?进而联系到电势能的求法。
则E pA=W AB(以B为电势能零点)电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。