高中物理选修3-1几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表
静电场中几种典型电场的场强及电势的描述(共37张PPT)
8k
Q R2
cos3
可知中垂线上O向两侧场强大小一直
减小,各点场强方向一直,平行于AB连
线指向负电荷。
相距为R的等量异种点电荷连线、中垂线上电势分布情 况:
Q Q
1,连线任取一点P:
o
A
B
k
Q r
k
Q (R r)
θ pO
A
A至B电势一直减小,中点O点电势最小
-
B
EQ Q
- θ Ep p
o
A
-
p' B
Q'
连线间及中垂线上各点场强大小分布 与等量正点电荷分布同,各场点方向与等 量正电荷相反。
相距为R的等量同种负点电荷连线、中垂线上电势分布 情况:取无穷远电势为0
Q Q
-
θ
p
p
o
A
-
p' B
Q'
连线上由A至B,电势先增后减,中点O 处电势最大。中垂线上向两侧电势增大,O 点最小,对称点电势相等,均为负值。
示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则带电油
滴从a运动到b的过程中:
A,动能减小
B,电势能增加
C,动能和电势能之和减小
b
D,重力势能与电势能之和增加
F合
θ
a
v
E
四、北京市高考近十年相关问题回顾
(一)、对电场线和等势面基本功能的考察
(2009年)16.某静电场的电场线分布如图所示,图
中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分
16 9
3
K
Q R2
可知中垂线上O处场强为0。由O向Q
专题-电场线与E-x图像
猜想此电场E沿x轴 的图像。
E
+o -
x
x
+-
6、等量异种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(2)
E
-o +
x
x
-+
7、等量异种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图像
试描述此电场沿x轴的 特点?
猜想此电场E沿x轴 的图像。
E
-
E
o
x
x
小结:几种常见的E-x图像
E
E
E
-
x
o
E
x
+
x
+ +
E
E
+
x ++
x
+-
x
+
例1、(2009上海物理)两带电荷量分别为+q和-q 的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷
连线上场强大小E与x关系的图象是( A )
A
B
当x l 时,E最小 2
C
D
Emin
2 kq ( l )2
8kq l2
2
例2、如图,已知匀强电场E中沿平行于E的方向上 两点A、B相距d,利用电场的E-x图像求UAB
E
o- -
x
x
--
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图 像(1)
试描述此电场沿x轴的 特点?
猜想此电场E沿x轴 的的图像。
E
o
x
x
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图 像(2)
E
-
o
x
-
x
6、等量异种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(1)
试描述此电场沿x轴的 特点?
o
x1
x1
x2 x3
(完整版)电荷电场线分布示意图及场强电势特点
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。
电势中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零。
等量异种点电荷电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线。
电势中垂面有正电荷的一边每一点电势为正,有负电荷的一边每一点电势为负。
连线上场强以中点最小不等于零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是由正电荷指向负电荷;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零。
中垂线上场强以中点最大;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是与中垂线垂直,由正电荷指向负电荷;由中点至无穷远处,逐渐减小。
电势中垂面是一个等势面,电势为零(以无穷远处为零电势点,场强为零)(以无穷远处为零电势点,场强为零)注意:电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系:①电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。
等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析
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。
高中物理选修3-1电场强度课件 很好的课件哦
3、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
他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
电荷 电场 电荷
A B 让我们一起来想象这个“电场”: 1、看不见、摸不着; 2、只要存在电荷,它就存在; 电场就好像“香味场”,香料包打
法拉第 Faraday
(1791-1867)
开后,周围的空间都弥漫着它的香味。
尽管看不到摸不着,但的确存在。
二.电场强度:
如果有几个点电荷同时存在,在几个点 电荷共同形成的电场中,如何求某点的场 强?
3、电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中,某点的 场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的 场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
1) 如图,P点的场强,等于+Q1在该点产生 的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。
是非题
(A)若将放在电场中某点的电荷q改为-q,则该点 的电场强度大小不变,方向与原来相反。 (B)若取走放在电场中某点的电荷,则该点的电 场强度变为零。 (C)沿电场线方向,场强一定越来越小。 (D)若电荷q在A处受到的电场力比B点时大,则A 点电场强度比B点的大。 (E)电场中某点电场线的方向,就是放在该点的 电荷所受电场力的方向。 (F)已知A、B为某一电场线(直线)上的两点由 此可知,A、B两点的电场强度方向相同,但EA和 EB的大小无法比较。
高中物理 1-3电场 电场强度和电场线课件 教科版选修3-1
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1
精彩回眸
通过对库仑定律的学习,同学们知道了两个相隔一定距离的电 荷之间有相互作用力.这种相互作用力与手推车的推力、绳拉 船的拉力、滑块在桌面滑动受到的摩擦力不同:后者都存在于 直接接触的物体之间,而电荷之间的相互作用力却可以发生在 两个相隔一定距离的物体之间.这到底是为什么? 请大家首先考虑下面的问题.
(2)E=Fq是场强的定义式,E 与 F 和 q 均无关 ,而是由 场源电荷 决定的. (3)场强从 力的角度描述电场的性质. (4)电场强度必须说明哪一个 位置 ,不同 位置场强往往 不同 .
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7
三、点电荷的电场、匀强电场、电场的叠加
1.真空中点电荷周围的场强
在真空中点电荷 Q 的电场中,在距 Q 为 r 的 P 点引入试探电
荷 q,q 所受的库仑力 F=kQr2q,由电场强度的定义 E=Fq可得
E=kQr2.
Q
(1)大小:E= kr2 .
(2)方向:Q 为正电荷时,E 的方向由 Q 指向 P ;Q 是负电荷
时,E 的方向由 P 指向 Q.
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8
2.匀强电场:电场中各点的场强的 大小和方向 都处处相同 的电场. 3.电场强度的叠加:如果场源电荷不只是一个点电荷,则电 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 矢量和.
等大同向
等大反向
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28
2.电场线与运动轨迹 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线,曲线上某点的 切线方向规定为该点的场强方向,也是该点正电荷产生加速度 的方向;而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹,径迹上 每点的切线方向是粒子的速度方向.速度方向和加速度方向不 是一回事,二者不一定相同,因此不能将电场线和运动轨迹混 为一谈.只有下列几种情况同时具备时,电场线才和运动轨迹 重合:①电场线是直线;②仅受电场力作用;③初速度为零或 与电场线平行.
几种电荷电场线分布示意图及场强电势特点
点场强大小相等,方向
场
连
相同,都是由正电荷指 强
线
向负电荷;由连线的一
上
端到另一端,先减小再
增大。
电 由正电荷到负电荷逐渐 势 降低,中点电势为零。
以中点最大;关于中点
对称的任意两点场强大
小相等,方向相同,都
中
场 是与中垂线垂直,由正
垂
强 电荷指向负电荷;由中
线
点至无穷远处,逐渐减
上
小。
电 中垂面是一个等势面, 势 电势为零
(以无穷远处为零电势点,场强为零)
孤立点电荷电场线分布示意图及场强电 势特点
电场 直线,起于正电荷,终止于无 线 穷远。
离场源电荷越远,场强越小;
孤
与场源电荷等距的各点组成的 场强
立
球面上场强大小相等,方向不
的
同。
正
离场源电荷越远,电势越低;
点
与场源电荷等距的各点组成的
电
电势 球面是等势面,每点的电势为
荷
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。
电场 直线,起于无穷远,终止于负 线 电荷。
离场源电荷越远,场强越小;
孤
与场源电荷等距的各点组成的
场强
立
球面上场强大小相等,方向不
的
同。
负
离场源电荷越远,电势越高;
点
与场源电荷等距的各点组成的
电
电势 球面是等势面,每点的电势为
垂
穷远处,先增大再减小
线
至零,必有一个位置场
上
强最大。
中点电势最高,由中点 电
至无穷远处逐渐降低至 势
几种典型电场线分布示意图及场强、电势的特点
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”.。
选修3-1 电场线图像,电势,电场与位移图像
1如图所示,P、Q是电量相等的两个正电荷,它们的连线中点是O,A、B是PQ连线的中垂线上的两点,,用、、、分别表示A、B两点的场强和电势,则()。
A: 一定大于,一定大于B: 不一定大于,一定大于C: 一定大于,不一定大于D: 不一定大于,不一定大于2(多选)两个负点电荷所带电荷量不相等,将它们放置于A、B两点,不考虑空间其他电场的影响,两点电荷所形成的电场在纸平面内的电势分布如图所示,图中实线表示等势线,a、b、c、d、e、f为各等势线上的点,则以下说法正确的有( )A. a点和b点的电场强度相同B. 正电荷从c点移到d点,电场力做正功C. 负电荷从a点移到c点,电场力做正功D. 正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中,电势能先减小后增大3(多选)如图所示,虚线a、b、c所在平面与电场强度平行,实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点( )A 若虚线为电场线,则粒子在P点动能大于在Q点动能B若虚线为等势线,则粒子在P点动能大于在Q点动能C 若虚线为电场线,则粒子在P点加速度大于在Q点加速度D 若虚线为等势线,则粒子在P点加速度大于在Q点加速度4(多选)如图(a),直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a 运动到b过程中的v−t图线如图(b)所示,设a、b两点的电势分别为φa、φb,场强大小分别为Ea、Eb,粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力,则有()A. φa>φbB. Ea>EbC. Ea<EbD. Wa>Wb5(多选)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、−Q,虚线是以+Q所在点为圆心、L2为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。
则下列判断正确的是()A. 四个点中c点处的电势最低,a 点电势最高B. b、d两点处的电场强度相同、电势相同C. b、d两点处的电场强度相同、电势不相同D. 将一试探电荷−q沿圆周由a点移至c点,−q的电势能增加6在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,则()A. q1和q2带有同种电荷B. x1处的电场强度为零C. 负电荷从x1移到x2,电势能减小D. 负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大7(多选)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx 、ECx,下列说法中正确的有()。
人教版高中物理选修3-1课件:1.4电势能和电势
离导体表面越近, 等势面的形状与导体 表面越类似。
1.处于静电平衡状态的导体上各点的电势处 处相等,整个导体是一个等势体。
因为处于静电平衡状态的导体内部场强 处处为零,在导体的任意两点间移动电 荷电场力都不做功,表明导体内各点 (包括表面)的电势都相等,所以整个 导体是等势体,导体表面是等势面.
我们知道,电场中每个点的电势 一般是不相同的,但仍然有许多点的 电势是相同的。例如点电荷形成的电 场中,离场源距离相等的各点电势都 是相同的( φA=φB ),若把这些点 连起来,则构成一个曲面,我们把这 个面叫做“等势面”。
·B ·A ·Q
·C
在地图上我们常用等高线来表示地形的高低,与此类 似,电场中常用“等势面”来表示电势的高低。
E B F M
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
A
沿 折 线AMB
B
өq
A
B q
F M
E F
甲
A
M W1=qE ·|AM|
M
B
W2=0
所以:全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|
沿曲线ANB呢?
E B N F A 乙
用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB
E
M
乙
W = q E·|AM|
No 电场力做功为多少?电势能如何变化?
E
Image W=E q L= 103 J
A
q
B
F
Ep W 103 J
即电势能减少 103 J
要想确定电荷q在B 点的电势能,该怎么办?
( 提示:类似于重力势能的确定 )
类似重力势能,第一要确定零电势能处.
设A点的电势能 EPA 0
电荷电场线分布示意图及场强电势特点
两个点电荷电场线分布示意图及场强电势特点大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有 以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强 一端到另一端,先减小再增大。
最高不为零。
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; 场强 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。
中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至 电势 零。
大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有 电场线 两条电场线是直线。
等量同种正点电场线 两条电场线是直线。
电势 每点电势为负值。
场强 大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的 等量同种负点电荷、、\\"山由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势 电势 电势 每点电势为正值。
场强 电势以中点最小为零;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。
由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势 电荷荷的一边每一点电势为负。
以中点最大;关于中点对称的任意两点场强大小指向负电荷:由中点至无穷远处,逐渐减小。
(以无穷远处为零电势点,场强为零)孤立点电荷电场线分布示意图及场强电势特点场强电势电场线电势最低不为零。
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。
中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零。
大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线。
中垂面有正电荷的一边每一点电势为正,有负电等量异种点电以中点最小不等于零:关于中点对称的任意两点 场强 场强大小相等,方向相同,都是由正电荷指向负电势 电荷;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零。
场强 相等,方向相同,都是与中垂线垂直,由正电荷电势 中垂面是一个等势面,电势为零荷电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。
高二物理选修3-1 第一章第三节电场线 ppt
b
先画出入射点的轨迹切线,即画出初速度的方向, 先画出入射点的轨迹切线 即画出初速度的方向,再 即画出初速度的方向 根据轨迹的弯曲方向确定电场力的方向, 根据轨迹的弯曲方向确定电场力的方向,进而利用力 学研究的方法来解决有关问题。 学研究的方法来解决有关问题。
(5)点电荷与带电平板的电场中电场线的 (5)点电荷与带电平板的电场中电场线的 分布
特点: 特点: a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称 b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电 场线分布, 场线分布,而带电平板恰为两电荷连线的垂直平 分线 c 、在带电平板表面场强与平板垂直
课堂练习
1、关于电场线,下列说法正确的是: 、关于电场线,下列说法正确的是: A、它是一条闭合曲线 、 B、电场中存在着电场线 、 C、电场线的疏密,可表示电场强度的大小 、电场线的疏密, D、电场线所指方向,可表示电场强度的方向 、电场线所指方向,
5.图中实线是一簇由正点电荷产生的电场线,虚线是 .图中实线是一簇由正点电荷产生的电场线, 某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。 某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。带电粒 子在从a到 的运动过程中只受电场力作用 的运动过程中只受电场力作用, 子在从 到b的运动过程中只受电场力作用,根据此图 可作出正确判断的是: 答案: 可作出正确判断的是: 答案: A B C D a A.带电粒子的电性 带电粒子的电性 B.带电粒子在 、b两点的受力方向 带电粒子在a、 两点的受力方向 带电粒子在 C.带电粒子在 、b两点的速度方向 带电粒子在a、 两点的速度方向 带电粒子在 D.带电粒子在 、b两点的速度何处较大。 带电粒子在a、 两点的速度何处较大 两点的速度何处较大。 带电粒子在 会根据给定一簇电场线和带电粒子的 运动轨迹,分析推断有关问题。 运动轨迹,分析推断有关问题。
高一物理选修3-1第一章第3节(电场、电场强度电场线)精品课件
FA
+q
A
+q
B
B
FB
※注:检验电荷必须要: 电荷量很小(不影响原电场) 体积很小(可以当作质点)
阅读p11《讨论交流》完成下表:
如图1-3-2点电荷Q产生的电场中: FA
r
+Q
A 2r
B
q0
FB
2q0 3q0 ...... nq0
...... nF0
检验电荷的电荷量(q)
检验电荷在A点受力大小FA 检验电荷在B点受力大小FB
Q是场源电荷的电量, r是场中某点到场源电荷的距离。
4、p13活动 Q E =k 2 r 场强与产生电场电荷的电荷量有关;与p点 到+Q的距离r有关;与检验电荷无关。 场强大小与场源电荷Q成正比;与离场源 电荷的距离r的平方成反比; Q ④ 场强大小是 k 2 ;方向由球心指向球面。 r ⑤ 方向由球面a、b、c指向球心。
3、如何表示点电荷的电场强度?
※ 真空中两静止的点电荷之间的相互作
用力(库仑力):
F=k r2
Q1Q2
非接触力
两电荷间相互作用时不直接接 它们之间的相互作用力是怎样 触,它们之间的相互作用是通过别 产生的? 的物质作用的,这就是电场。
一、电场及其性质
1、电场: 存在于带电体周围的特殊物质。
2、电场的基本性质:(电场的力的性质) 对放入其中的电荷有力的作用。 我们把电场对电荷的作用力称为电场力。
④电场线不相交、不相切。 ⑤电场线不闭合。
E1 E2
三、匀强电场
1、定义:各点电场强度的大小和方向都相同 的电场。
特点: 匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀 强电场的电场线是平行等距的直线 电场方向与电场线平行。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场第4节电势能和电势课件
C.将一正点电荷q从A点沿直线移到C点,电场力 先做正功再做负功
D.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA=UBC
(4)逆着电场线的方向移动负电荷电场力做 正功,电势能减少。
电势
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它 的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
2.电势定义式:如果用φ表示电势,用Ep表示 电荷q的电势能,则:φ=Ep/q 3.在国际单位制中,电势的单位是伏特,符 号为V。意义:如果电荷量为1C的电荷在该点 的电势能是 1J,这一点的电势就是1V,即
D.将负点电荷q沿AB方向移动电场力做负功
9.如图所示,a、b两点处分别固定有电荷量为 +4Q和-Q的点电荷,o是ab连线的中点,e、f是 ab连线中垂线上的两点,c、d是ab连线上的点, 已知ab=4L,oc=cb=bd=L,oe<of,则下列 说法正确的是( AD )
A.c、d两点场强方向相反
A.φA>φB B.φA<φB C.EA>EB D.EA=EB
7.某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。 一带电粒子在坐标原点O处由静止释放,仅在 电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正 确的是( A )
A.粒子一定带负电
B.粒子在x1处受到 的电场力最大
C.粒子从原点运动到x1过程中,电势能增大 D.粒子能够运动到x2处
3.如图所示的静电场中,实线表示电场线, 虚线表示等势面。则(A )
A.b、c两点的电势相等 B.a、b两点的电势相等 C.b、c两点的场强相等 D.a、b两点的场强相等
4.如图所示,在A、D两点分别固定+Q和+3Q的 点电荷,B、C在AD的连线上,且AB=BC=CD。 一质子从B点由静止释放,不计重力,在其向 右运动的过程中( B ) A.加速度一直在减小 B.动能先增加后减小 C.电场力一直做正功 D.电势能先增加后减小
高中物理教科版选修3-1课件第一章 第3讲 电场 电场强度和电场线
答案
【深度思考】
公式 E=Fq与 E=kQr2有什么区别? 答案 公式 E=Fq是电场强度的定义式,适用于任何电场,E 可以用Fq来 度量,但与 F、q 无关.其中 q 是试探电荷. 公式 E=kQr2是点电荷场强的决定式,仅适用于点电荷的电场强度求解, Q 是场源电荷,E 与 Q 成正比,与 r2 成反比.
一、电场和电场强度
知识梳理
1.电场
(1)概念:存在于电荷周围的一种特殊的 物,质由电荷产生.
场和实物 是
物质存在的两种不同形式.
(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用 .电荷之间通过电场 相互作用.
(3)静电场: 静止 电荷周围产生的电场.
答案
2.电场强度
(1)检验电荷
用来检验电场是否存在及其 强弱分布情况的电荷.要求:①电荷量要充分 ;
第一章 静电场
第3讲 电场 电场强度和电场线
目标 定位
1.理解电场强度的概念及其定义式,并会进行有关计算. 2.理解点电荷的电场强度及叠加原理. 3.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布.
栏目 索引
一、电场和电场强度 二、点电荷的电场 电场强度的叠加
三、电场线和匀强电场
对点检测 自查自纠
背离 Q,因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.
答案 大小为100 N/C 方向沿OM连线背离Q
解析答案
(3)拿走q后M点的场强.
图1 解析 在M点拿走试探电荷q,有的同学说M点的场强EM=0,这是错误 的.其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量,它是由形成 电场的电荷Q及场中位置决定的,与试探电荷q是否存在无关.故M点的场 强仍为100 N/C,方向沿OM连线背离Q. 答案 大小为100 N/C 方向沿OM连线背离Q
【电场线的特点】 同种电荷电场线特点
【电场线的特点】同种电荷电场线特点几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表等势面(1)定义:电场中电势相等的点构成的面(2)等势面的性质:① 在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功② 电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③ 等势面越密,电场强度越大④ 等势面不相交,不相切(3)等势面的用途:由等势面描绘电场线,判断电场中电势的高低。
(4)几种电场的电场线及等势面① 点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面如图l所示。
② 等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,如图2所示。
③ 等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,如图3所示。
④ 匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面,如图4所示。
⑤ 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面,如图5所示。
注意:带方向的线表示电场线,无方向的线表示等势面。
图中的等势“面”画成了线,即以“线”代“面”。
物理选修3—1几种常见电场线特点几种常见电场线的分布及其特点1.点电荷的电场:正点电荷的电场线从正点电荷出发延伸到无限远;负点电荷的电场线从无限远出发延伸到负点电荷。
等量同种正点电荷的电场3.等量异种点电荷的电场:①两点电荷连线上的各点电场强度方向从正点电荷指向负点电荷,沿电场线方向先变小后变大,中点处电场强度最小。
②两点电荷连线的中垂面(线)上,电场强度的方向均相同,且总与中垂面(线)垂直指向负点电荷一侧,从中点到无穷远处电场强度不断减小,中点电场强度最大。
1正点电荷的电场负点电荷的电场①点电荷的电场中,没有场强相等的点。
(或大小不等或方向不同)②若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直。
在同一球面上的各点场强大小相等方向不同。
③若以点电荷为原点作一条射线,则该射线上的各点场强方向相同大小不等,离点电荷越远场强越小。
2.等量同种点电荷的电场(正):①两点电荷连线中点O处的场强为0,向两侧逐渐增大,方向指向中点。
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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。
电势中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零。
等量
异种
点电
荷
电场线
大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线。
电势中垂面有正电荷的一边每一点电势为正,有负电荷的一边每一点电势为负。
连线
上
场强
以中点最小不等于零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向
相同,都是由正电荷指向负电荷;由连线的一端到另一端,先减小再
增大。
电势由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零。
中垂
线上
场强
以中点最大;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都
是与中垂线垂直,由正电荷指向负电荷;由中点至无穷远处,逐渐减
小。
电势中垂面是一个等势面,电势为零。
等势面
(1)定义:电场中电势相等的点构成的面
(2)等势面的性质:
①在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功
②电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③等势面越密,电场强度越大
④等势面不相交,不相切
(3)等势面的用途:由等势面描绘电场线,判断电场中电势的高低。
(4)几种电场的电场线及等势面
①点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面如图l所示。
②等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,如图2所示。
③等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面,如图3所示。
④匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面,如图4所示。
⑤形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面,如图5所示。
注意:带方向的线表示电场线,无方向的线表示等势面。
图中的等势“面”画成了线,即以“线”代“面”。