为啥沿着电场线方向电势减小
电场线与电势电荷分布与电势能
电场线与电势电荷分布与电势能电场线与电势是电磁学中的重要概念，它们描述了电场中电荷的分布与电势能的关系。
本文将详细介绍电场线与电势及其与电荷分布与电势能的关系。
一、电场线电场线是用来描述电场分布的图形表示。
在一个电场中，电荷所受到的力使得周围区域的电荷发生移动。
根据这个移动过程，我们可以画出一些曲线，这些曲线就是电场线。
电场线具有以下几个重要的特性：1. 电场线的方向总是沿着电场强度的方向，电场强度越大，电场线越密集。
2. 电场线不会相交，因为在相交的地方会有两个不同的电场方向，这与物理规律相悖。
3. 电场线从正电荷流向负电荷，电场中的电荷都会在电场力的作用下沿着电场线运动。
通过观察电场线的分布，可以得知电场的强弱以及正负电荷的分布情况。
电场线的密集程度代表了电场的强弱，而电场线的走向则表示了电场的方向。
二、电势能与电势电势能是指电荷在电场中由于位置而具有的能量。
电势能与电荷分布和电势有密切关系。
1. 电荷分布与电势能的关系电荷之间的相互作用会导致电荷的分布变化，从而影响电势能的大小。
当电荷静止不动时，其电势能为0；当电荷发生位移时，其电势能会发生变化。
2. 电势与电荷分布的关系电势是描述电场中任一点电荷所具有的能量状态的物理量。
电势与电荷分布有着密切的关系。
电势可以通过电势差来衡量，电势差定义为两点之间的电势差异。
在一个电场中，电势的分布与电荷的分布有关。
正电荷点附近的电势为正值，负电荷点附近的电势为负值。
而在电场强度为零的地方，电势为常数，称为等势面。
三、电场线、电势与电荷分布的关系电场线、电势与电荷分布之间存在紧密的关系。
根据电场线和等势面的特性，可以推断出电荷分布的情况。
通过控制电荷分布的改变，可以调控整个电场的强度和分布情况。
在一个均匀带电平面附近的电场中，电场线是均匀分布的，电势也是均匀分布的。
而在一个带正电荷的点附近，电场线从正电荷指向周围区域。
电势值也会随着距离正电荷的增加而逐渐降低。
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。
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？
电势能的变化趋势
电势能的变化趋势电势能是物体由于位置而具有的能量。
在物理学中，电势能是指电荷由于存在于电势场中而具有的能量。
电势能的变化趋势受到多种因素的影响，包括物体位置的改变、电荷的大小和电场的性质等。
下面将从这些角度逐一分析电势能的变化趋势。
首先，物体的位置对电势能的变化趋势有着重要的影响。
根据电势能的定义，位置的改变可以导致电势能的改变。
当物体在电势场中的位置发生变化时，电势能也会相应地发生变化。
一般来说，物体从高电势处移动到低电势处，其电势能将减小；相反，物体从低电势处移动到高电势处，其电势能将增加。
这是因为电势能实际上可以被理解为电荷在电势场中受到电力做功的结果。
当电荷沿着电场方向移动时，电力对电荷做正功，电势能减小；而当电荷逆着电场方向移动时，电力对电荷做负功，电势能增加。
因此，物体位置的变化可以明显地改变其电势能的大小，并且这种变化趋势与电场的性质有关。
其次，电势能的变化趋势还与电荷的大小有关。
根据电势能的定义，电势能的大小与电荷的数量成正比。
当一个带电物体的电荷增加时，其电势能也会相应地增加；反之，当电荷减少时，其电势能减小。
这与库仑定律有关，库仑定律表明电势能与电荷之间存在正比关系。
因此，在其他条件不变的情况下，电荷的增加会导致电势能的增加，从而改变电势能的变化趋势。
最后，电势能的变化趋势与电场的性质有关。
电场由带电物体产生，决定了物体在电场中的位置和电势能的分布。
对于恒定电场而言，电势能在整个电场中分布均匀，不受物体位置的影响。
这是因为在恒定电场中，电势随距离的改变是线性的，电势能正比于电势。
因此，无论物体处于电场的何处，其电势能的变化趋势都是相同的。
但对于非恒定电场，情况就不同了。
在非恒定电场中，电势能的分布不均匀，并且受到物体位置的影响。
在电场中某些区域电势较高，而在其他区域电势较低。
因此，当物体由一个位置移动到另一个位置时，其电势能的变化趋势将受到电场的影响。
综上所述，电势能的变化趋势受到多种因素的影响。
正电荷沿着电场线运动电势和电势能
正电荷沿着电场线运动电势和电势能电场是指空间中存在电荷时产生的力场。
在电场中，如果有正电荷沿着电场线运动，就会产生电势和电势能的变化。
本文将重点讨论正电荷在电场中沿着电场线运动时的电势和电势能的情况。
1. 电势电势是描述在电场中某一点的电能与单位正电荷的关系的物理量。
在电场中，正电荷沿着电场线从一点A移动到另一点B的过程中，会产生电势的变化。
1.1 电势的定义在电场中，某一点的电势表示为V，当正电荷沿着电场线从A点移动到B点时，它所具有的电势能的变化ΔU与单位正电荷的电势差ΔV 的比值趋近于一个常数。
数学表达式为ΔU = qΔV，其中q为正电荷量，ΔV为电势差。
1.2 电势的计算在电场中，电势的计算通常采用公式V = kQ/r，其中V为电势，k为电场常量，Q为电荷量，r为距离。
这个公式描述了电荷在电场中所具有的电势与其所受电场力的关系。
2. 电势能电势能是指电荷在电场中由于位置的变化而产生的能量。
在电场中，正电荷沿着电场线从A点移动到B点的过程中，会伴随着电势能的变化。
2.1 电势能的定义电势能可以表示为U = qV，其中U为电势能，q为正电荷量，V为电势。
这个公式描述了正电荷在电场中所具有的电势能与电势的关系。
2.2 电势能的计算在电场中，电势能的计算通常是通过电势能的定义公式U = qV来进行的。
根据电势的计算公式V = kQ/r，结合电势能的定义公式，可以得出正电荷在电场中具有的电势能与其所受电场力的关系。
这个关系清晰地描述了正电荷在电场中所具有的电势能的变化规律。
3. 结论在电场中，正电荷沿着电场线运动时，会产生电势和电势能的变化。
通过对电势和电势能的讨论，可以清晰地描述正电荷在电场中所具有的电势和电势能的变化规律，以及其与电场力的关系。
这对于深入理解电场中正电荷的运动规律具有重要意义，也为相关领域的研究提供了理论基础和实验依据。
在电场中，正电荷沿着电场线运动时，电势和电势能的变化受到电场的影响。
电场线与等势面的关系
电场线与等势面的关系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,电场力不做功电场线跟等势面垂直沿着电场线的方向各等势面上的电势减小电场线密的区域等势面密,电场线疏区域等势面疏；等势面越密,电场强度越大。
我们下面就来详细的解析电场线所具有的若干性质。
电场线并不存在为了形象描述电场，法拉第最早引入了电场线的概念。
但电场线并不客观存在，只是描绘电场的工具，让我们能更直观的探究静电场的性质。
不管是对电场进行定性分析，还是对电场作定量计算，电场线都是非常有效的工具。
电场线最根本的性质电场线是在电场中画出的一簇曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场方向相同，这是电场线画出来的依据，也属于电场线最基本的性质。
电场线最基本的特性并不用去推导，因为我们的电场线就是依照这个特性描绘出来的，同学们要理解这个先后顺序。
电场线的基本性质电场线的基本性质有5条，依次如下：（1）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)；即电场线可以是不闭合的（这是与后面要学习的磁感线的最大区别）；（2）电场线的疏密程度可定性的用来表示电场的强弱，电场线越密集的地方电场强度E越大；（3）电场线与等势面垂直；（4）任意两条电场线不会相交（如果两条电场线相交，就会在交点处形成两个切线方向，而静电场中每一点的电场方向是唯一的），也不会相切（如果相切，则在切点处电场线的密集程度趋于无穷大，也即该处的场强趋于无穷大，这与实际不相符）；（5）沿着电场线的方向电势越来越低，电场方向就是电势降低最快的方向；有哪些常见的电场线？同学们需要掌握的几条电场线：（1）匀强电场线、一个点电荷（正、负）形成的电场线；（2）两个等量异号点电荷形成的电场线；（3）两个等量同号点电荷形成的电场线；（4）一个点电荷与一个带电板形成的电场线。
电场线与电荷的运动轨迹是两码事如果电荷只受电场力，那么电场线上的切线方向就是电荷加速度方向，而运动轨迹的切线方向是速度方向，加速度与速度的方向往往并不相同。
电势高低判断
关于对电场线的理解 2020.11.26(1) 电场是一种客观存在的物质，而电场线不是客观存在的，也就是说电场线不是电场中实际存在的线，而是为了形象地描述电场而画出的，是一种辅助工具．电场线也不是任意画出的，它是根据电场的性质和特点画出的曲线．(2) 电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方场强越大． (3) 曲线上各点切线方向表示该点电场强度方向． (4) 电场中的任何两条电场线都不相交．(5) 在静电场中，电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，电场线不闭合． (6) 电场线不是电荷运动的轨迹，电荷沿电场线运动的条件是①电场线是直线；②电荷的初速度为零且只受电场力的作用在电场中运动，或电荷的初速度不为零但初速度方向与电场线在一条直线上．几种常见电场的电场线分布特征（1) 正、负点电荷形成的电场线．(如图1-3-5所示) ① 离电荷越近，电场线越密集，场强越强．方向是正点电荷由点电荷指向无穷远，而负为电荷则由无穷远处指向点电荷．② 在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点．③若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面相垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向处处不相同．(2) 等量异种点电荷形成的电场线．(如图1-3-6所示) ① 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可以计算．② 两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂面(线上)到O 点等距离处各点的场强相等(O 为两点电荷连线中点)．③ 在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功．(3) 等量同种点电荷形成的电场线．(如图1-3-7所示) ① 两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线． ② 两点电荷中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．③ 两点电荷连线中垂面(中垂线)上，场强方向总沿面(线)远离 (等量正电荷)．④ 在中垂面(线)上从O 沿面(线)到无穷远，是电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱．⑤ 两个带负电的点电荷形成的电场线与两个正电荷形成的电场线分布完全相同，只是电场线的方向相反．(4) 带等量异种电荷的平行板间的电场线(即匀强电场的电场线)．(如图1-3-8所示)① 电场线是间隔均匀，互相平行的直线．② 电场线的方向是由带正电荷的极板指向带负电荷的极板．(5) 点电荷与带电平板间的电场线．(如图1-3-9所示)匀强电场（1）电场中各点电场强度的大小和方向处处均相同的电场，叫匀强电场． (2) 匀强电场的电场线为间隔均匀、相互平行的直线．相互平行而间隔不均匀的电场线是不存在的．(3) 两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷量，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场．图1-3-7图1-3-9图1-3-6+图1-3-5等势面(1) 等势面：电场中电势相等的点构成的面叫等势面．(2) 几种典型电场的等势面如图1—4—1所示．①点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面．②等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面．③等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面．④匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面（图略）．⑤形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面．提示：①带方向的线段表示电场线，无方向的线表示等势面．②图中的等势“面”画成了线，即以“线”代“面”．③图中等势面均为等差等势面。
人教版高中物理选修课后习题参考答案
第一章第一节1．答：在天气干躁的季节;脱掉外衣时;由于摩擦;外衣和身体各自带了等量、异号的电荷..接着用手去摸金属门把手时;身体放电;于是产生电击的感觉..2．答：由于A、B都是金属导体;可移动的电荷是自由电子;所以;A 带上的是负电荷;这是电子由B移动到A的结果..其中;A得到的电子数为 ;与B失去的电子数相等..3．答：图1－4是此问题的示意图..导体B中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B的左端;右端会因失去电子而带正电..A对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力;A、B之间产生吸引力.. 4．答：此现象并不是说明制造出了永动机;也没有违背能量守恒定律..因为;在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功..这是把机械转化为电能的过程..第二节1．答：根据库仑的发现;两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等..所以;先把A球与B球接触;此时;B球带电；再把B球与C 球接触;则B、C球分别带电；最后;B球再次与A球接触;B球带电 .. 2．答：注意;原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度3．答：设A、B两球的电荷量分别为、 ;距离为 ;则 ..当用C接触A时;A的电荷量变为 ;C的电荷量也是；C再与接触后;B的电荷量变为；此时;A、B间的静电力变为： ..在此情况下;若再使A、B间距增大为原来的2倍;则它们之间的静电力变为 ..4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示.. 共受三个力的作用;;由于 ;相互间距离分别为、、 ;所以 ; ..根据平行四边形定则;合力沿对角线的连线向外;且大小是 ..由于对称性;每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等;且都沿对角线的连线向外..5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡;它的受力示意图见图1－7..静电斥力 ;又; ;所以;第三节1．答：A、B两处电场强度之比为 ..A、C两处电场强度之比为 .. 2．答：电子所在处的电场强度为 ;方向沿着半径指向外..电子受到的电场力为 ;方向沿着半径指向质子..3．答：重力场的场强强度等于重力与质量的比值;即 ;单位是牛顿每千克;方向竖直向下..4．答：这种说法是错误的..例如;如图1－9所示;有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场;它沿电场线的方向做匀加速运动;而沿初速度方向做匀速运动;它的运动轨迹是曲线..也就是说;它的运动轨迹与电场线不重合..5． 1因为电场线的疏密程度反映电场强度的强弱;所以;B点的电场最强;C点的电场最弱..2A、B、C三点的电场强度的方向如图1－10所示..3负电荷在A、B、C三点时的受力方向如图1－10所示..6．答：小球受到重力、电场力F;轻绳拉力的作用而处于平衡状态;它的受力情况如图1－11所示..由图可知; ; ..7．答：因为 ;所以;在左侧的轴上; 产生的电场的电场强度总是大于产生的电场的电场强度;且方向总是指向轴负半轴;在和之间;电场强度总是指向轴的正方向..所以;只有在右侧的轴上;才有可能出现电场强度为0的点..1设该点距离原点的距离为 ;则 ;即 ;解得不合题意;舍去和 ..所以;在处电场强度等于0..2在坐标轴上和的地方;电场强度的方向总是沿轴的正方向的..第四节1．答：； ..2．答：1 ; ..因为 ..所以 ;可见A点电势比B点高..2 ; ..因为 ..所以 ;可见D点电势比C点高..3 ; ;可见 ;故F点的电势比E点高..小结：1在电场中;同一正试探电荷的电势能越大的点;电势越高；同一正试探电荷在电势越高的点;电势能越大..2在电场中;同一负试探电荷的电势能越大的点;电势越低；同一负试探电荷在电势越高的点;电势能越小..3正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探电荷电势能为负值的点的电势..3．答：1沿着电场线的方向;电势是逐渐降低的;所以M点的电势比N点高..2先假设正试探电荷从M点沿着与电场线始终垂直的路径移动到与P在同一条电场线上的 ;这一过程静电力不做功..再把这一电荷从移动到P点;全过程静电力做正功..所以;从M移动到P 静电力做正功;电势能减少; ;M点电势比P点电势高..4．答：因 ;故 ;可见重力势为 ..5．答：场源电荷P点电势的正负在P点的电势能的正负在P点的电势能的正负当P点移至离场源电荷较近时怎样变化怎样变化怎样变化正正负升高变大变小负负正降低变小变大6．答：假设两个电势不同的等势面相交..因为空间任一点的电势只能有一个惟一的值;所以相交徙的电势就一定相等;这两个等势面的值就不能不同;这与题设条件矛盾..所以;电场中两个电势不同的等势面不能相交..7．答：根据电场线与等势面一定垂直的结论;画出的电场线的大致分布如图1－15所示..因为 ; ;取 ;可得静电力所做的功为可见;静电力所做的功第五节1． ..静电力做负功;电势能增加2．答：一个电子电荷量 ;电子增加的动能等于静电力做的功;因为 ;所以 ..3．答：因为电场线总是电势高的等势面指向电势低的等势低的等势面;所以;由课本图1.5－2可知：1B点的电势高于A点的电势;把负电荷从A移到B静电力做正功;电势能减少;负电荷在A点的电势能较大..2负电荷从B移动到A时;静电力做负功..3 ;第6节电势差与电场强度的关系1．答：两板间的电场强度 ..尘埃受到的静电力 ..静电力对尘埃做功2．答：1看电场线方向知;D点电势比C点电势高; 2B板接地时; ; ; ..A板接地时; ; ; ;可见;不管哪一板接地; 都是 ..3 ;如果电子先移到E点再移到D点;静电力做的功不会改变..这是因为静电力做功与路径无关;只与初末位置有关..3．答：空气击穿时的电势差 ..雷击就是一种空气被击穿的现象.. 4．答：小山坡b比a地势更陡些;小石头沿b边滚下加速度更大些..b边电势降落比a边降落得快;b边的电场强度比a边强..可见;电势降落得快的地方是电场强度强的地方..第7节静电现象的应用1． 1金属球内的自由电子受到点电荷的吸引;所以在靠近的一侧带负电;在离远的一侧带正电..2在静电平衡状态下;金属球的内部电场强度处处为0;就是说感应电荷产生的电场强度与产生的电场强度等大反向..在球心处产生的电场强度为 ;所以金属球上感应电荷产生的电场强度大小为 ;方向指向 ..3如果用导线的一端接触球的左侧;另一端接触球的右侧;导线不可能把球两侧的电荷中和;因为金属球是个等势体;导线连接的是电势相等的两个点;电荷在这两点间不会移动;就像用水管连接高度相等的两个装水容器;水不会在水管内流动一样..2．答：3．答：点火器的放电电极做成针状是利用尖端放电现象;使在电压不高的情况下也容易点火..验电器的金属杆上固定一个金属球是防止出现尖端放电现象;使验电器在电压较高时也不会放电漏电4．答：因为超高压输电线周围存在很强的电场;带电作业的工人直接进入这样的强电场就会有生命危险..如果工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服;这身工作服就像一个金属网罩;可以起到静电屏蔽的作用;使高压电线周围的电场被工作服屏蔽起来;工人就可以安全作业了..第8节电容器的电容1． 1把两极板间距离减小;电容增大;电荷量不变;电压变小;静电计指针偏角变小..2把两极间相对面积减小;电容减小;电荷量不变;电压变大;静电计指针偏角变大..3在两极板间插入相对介电常数较大的电介质;电容增大;电荷量不变;电压变小;静电计指针偏角变小..2．答：由得此面积约为窗户面积的10倍3．答：1保持与电池连接;则两极间电压不变; ;两极板间距离减半则电容加倍; ..极板上电荷量增加了 2移去电池后电容器所带电荷量不变; ;两极板距离减半后 ;即两极板间电势差减小了4.5V.. 4．答：设电容器所带电荷量为 ;因 ;并且 ;所以 ; ..又因为 ;所以 ..可见;电场强度与两极间距离无关;只与电容器所带电荷量和极板面积有关..第9节带电粒子在电场中的运动1．答：解法一：；解法二： ; ；解法三： ; ; ; ;可见;第一种方法最简单..2．答：如果电子的动能减少到等于0的时候;电子恰好没有到达N 极;则电流表中就没有电流..由动能定理 ; 得： .. ..3．答：设加速电压为 ;偏转电压为 ;带电粒子的电荷量为 ;质量为 ;垂直进入偏转电场的速度为 ;偏转电场两极间距离为 ;极板长为 ;则：带电粒子在加速电场中获得初动能 ;粒子在偏转电场中的加速度 ;在偏转电场中运动的时间为 ;粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度 ;粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切 ..1若电子与氢核的初速度相同;则 ..3若电子与氢核的初动能相同;则 ..4．答：设加速电压为 ;偏转电压为 ;带电粒子的电荷量为 ;质量为 ;垂直进入偏转电场的速度为 ;偏转电场两极距离为 ;极板长为 ;则：粒子的初动能 ;粒子在偏转电场中的加速度 ;在偏转电场中运动的时间为 ;粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度 ;粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切 ;由于各种粒子的初动能相同;即 ;所以各种粒子的偏转方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为 ;可见各种粒子的偏转距离也相同;所以这些粒子不会分成三束..5．答：电子的初动能 ;垂直进入匀强电场后加速度 ;在偏转电场中运动的时间为 ;电子离开偏转电场时沿静电力方向的速度 ;电子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切 ; ..第二章恒定电流第一节电源和电流1．答：如果用导线把两个带异号电荷的导体相连;导线中的自由电子会在静电力的作用下定向移动;使带负电荷的导体失去电子;带正电荷的导体得到电子．这样会使得两导体周围的电场迅速减弱;它们之间的电势差很快消失;两导体成为一个等势体;达到静电平衡．因此;导线中的电流是瞬时的．如果用导线把电池的正负极相连;由于电池能源断地把经过导线流到正极的电子取走;补充给负极;使电池两极之间始终保持一定数量的正、负电荷;两极周围的空间包括导线之中始终存在一定的电场．导线中的自由电子就能不断地在静电力的作用下定向移动;形成持续的电流．说明：由于电池的内阻很小;如果直接用导线把电池的正负极相连;会烧坏电池;所以实际操作中决不允许这么做．这里只是让明白电池的作用而出此题．2．答：3．答：在电子轨道的某位置上考察;电子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过．电子运动周期 ;等效电流．说明：我们可以假想在电子轨道的某处进行考察;在安全装置示断有电子从同一位置通过．还可以结合圆周运动和静电力的知识;根据电子与原子核之间的静电力提供向心力;进一步求得电子绕核运动的速度、周期．第2节电动势1．答：电源电动势相同;内阻不同．说明：解决本题要理解电池电动势大小与电池正负极材料和电解的化学性质有关．也就是说;与非静电力性质有关．两种电池尽管体积大小不同;但电池内的材料相同;非静电力性质相同;所以;电动势相同．而内阻就是电源内部物质对电流的阻碍;和其他导体的电阻一样与导体的形状、体积都有关系．2．答：10s内通过电源的电荷量．说明：化学能转化为电能的数值就是把这些电荷从低电势能的极板移送到高电抛能极板的过程中;非静电力做的功．3．答：乘积的单位是瓦特．因为 ;所以表示非静电力做功的功率;也是电源将其他能转化为电能的电功率．如果 ; ;则 ;表示每秒有6J其他形式的能转化为电能．说明：本题也可以从量纲的角度来考虑;要求学生从物理量的复合单位的物理意义入手进行思考．第3节欧姆定律1．答：因 ;所以 ;因此不能用这个电流表来测量通过这个电阻的电流．说明：也可以先求通过的电流为10mA时;电阻两端的电压值40V;再将所得的电压值与50V比较;从而做判断．2．答：．说明：用直线将图中的4个点与坐标原点连接起来;得到4个电阻的伏安特性曲线．在同一条直线上的不同点;代表的电压、电流不同;但它们的比值就是对应电阻的阻值．、在同一条直线上;因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的电压值;可以发现的电流最小;因此电阻最大; 的电流最大;因此电阻最小．也可以根据直线的斜率判断电阻的大小．3．答：如图2－4所示．4．答：如图2－5所示．说明：可以根据电阻求出3V、4V和5V 时的电流;在坐标系中描点;画出图象．由于点太少; 图象所给出的只是一个粗略估测的结果．5．证明：第4节串联电路和并联电路1．答：1因为与串联;设通过它们的电流为 ;可知 ; ;所以电压之比与电阻之比相等．2设负载电阻为 ;变阻器下部分电阻为 ;电路结构为与并联后;再与串联;由串、并联电路的特点可得．当时 ;当时 ;所以可以取0至的任意值．说明：可以引导学生对变阻器滑动触头分别滑到变阻器两端;进行定性分析．还可以将变阻器的这种分压连接与限流连接进行比较;分析它们改变电压的作用和通过它们的电流情况;进一步提高学生的分析能力．2．答：甲图中;电流表测到的电流实际上是电压表和电阻并联部分的总电流;所以电阻的测量值为电压表和电阻并联部分的总电阻;即 ;乙图中;电压表和电流表的内阻的影响;两种测量电路都存在系统误差;甲图中测量值小于真实值;乙图中测量值大于真实值;但两种电路误差的大小是不一样的．在这里;教科书把电压表的内接和外接问题作为欧姆定律在新情境下的一个应用;没有作为一个知识点;因此教学的着眼点应该放在基本规律的练习．3．答：可能发生．产生这种现象的原因是电压表内阻的影响．当电压表并联在两端时;电压表和的并联电阻小于 ;测得的电压小于、直接串联时分得的电压．同样;当电压表和并联时;测得的电压小于、直接串联时分得的电压．所以两次读数之和小于总电压．4．答：当使用、两个端点时;接10V电压;电流表满偏;即电流为满偏电流． ;解得．当使用、两端点时; ;解得 ..5．答：当使用、两个端点时; 与电流表串联后再与并联;可得；当使用、两端点时; 与串联后再与电流表并联;可得 ;联立解得 ; ..说明：本题的困难在于;不容易理解使用、两个端点时; 与电流表串联再与并联后也是电流表;能够测量电流..第5节焦耳定律1．答：设电阻消耗的电功率为 ;电阻消耗的电功率为;…1串联电路中各处电流相等;设电流为 ;则电功率：; ;…; ; 此式说明串联电路中各电阻消耗的电功率与其电阻成正比..2并联电路中各电阻两端的电压相等;设电压为 ;则有; ;…; ;得证..3因为串联电路总电压等于各部分电压之和;即 ;所以串联电路消耗的总功率 ;得证..4因为并联电路总电流等于各支路电流之和;即 ;所以并联电路消耗的总功率 ;得证..2．答：1接通S时; 直接接在电源两端;电路消耗的电功率为 ..当S断开时; 、串联后接到电源上;电路消耗的电功率为 ..因为 ;所以S接通时;电饭锅处于加热状态;S断开时;电饭锅处于保温状态..2加热时 ;要使 ;必有 ..3．答：根据灯泡的规格可以知道 ..电路可以看成是由、并联部分和三部分串联而成..由于电流相同;且并联部分的总电阻小于其中最小的电阻;所以 ..对于并联部分;由于电压相等; 的电阻小;因此 ..所以 ..4．答：1当只有电炉A时; ..所以 ; ；3当再并联电炉B时;总电流 ..电炉上的电压为 ..每个电炉上消耗的电功率为 ..5．答：电热消耗的电能为 ..水升温吸收的热量为 ..效率为第6节电阻定律1．答：小灯泡的电阻为 ..若铜丝 ;横截面直径为 ;则铜丝的电阻为 ..可见; 比小得多;故可以不计导线电阻..2．答：导线的电阻为 ..空调正常工作时;电流为 ..3．答：盐水柱的体积不变;故横截面积变为原来的 ;因此 ;所以4．答： 1并联时; ；2串联时;第7节闭合电路的欧姆定律1．答：根据闭合电路的欧姆定律;可得； ;联立解得： ; .. 2．答：每节干电池的电动势为1.5V;两节干电池的电动势为3.0V..设每节干电池的内阻为 ;两节干电池的总内阻为 ..由题意得：又因为 ;所以3．答：不接负载时的电压即为电动势;因此 ;短路时外电阻 ..根据闭合电路的欧姆定律： ..4．答：当外电阻为时;电流 ..再由闭合电路的欧姆定律： ;可得 ..当在外电路并联一个的电阻时; 电路总电流为 ..路端电压为 ..当处电路串联一个的电阻时; ..电路电流为 ..路端电压为 ..5．答：用电器的电阻为 ;通过用电器的电流 ..设至少需要节电池;串联的分压电阻为 ;由闭合电路欧姆定律得 ;解得 ..因为要取整数;所以当 ; 有最小值为5..第8节多用电表1．答：所选择的挡位 a b直流电压2.5V 0.57V 2.00V直流电流100mA 22.8mA 80.0mA电阻500322．答：D、B、E3．答：1红表笔2红笔表3黑表笔4．答：黑箱内部有电阻和二极管;它们的连接情况如图所示．第9节实验：测电源电池的电动势和内阻1．答：该实验方案的主要缺点是;将路端电压和电流分两次测量．由于电表内阻的影响;两次测量时电路并不处于同一状态;也就是说;测量的电流值;已不是测电压时电路中的电流值了．另外;在测量中需要不断改变电路;操作也不方便．2．答：因蓄电池的电动势为 ;故电压表量程应选3V挡．若定值值电阻取10 ;则电路中电流最大不超过0.2A;电流值不到电流表小量程的 ;不利于精确读数;故定值电阻只能取1 ．若电流表量程选3A;为了便于读数应使指针半偏及以上;电流需在1.5A以上．这样;电路的总电阻在1.33 以下;变化范围太小;不利于滑动变阻器操作;所以电流表量程应选0.6A．当滑动变阻器的阻值大于10 时;电流小于0.2A;电流表示较小;不利于精确读数;所以滑动变阻器的阻值只用到10 以内的部分．如果用200 的变阻器;大于10 的部分几乎无用．所以变阻器选E．说明：选取实验器材;需要综合考虑;要从“安全可行、测量精确、便于操作”三方面考虑．3．答：图象如图所示．由图象可知： ;第10节简单的逻辑电路1．答：1如图甲所示2如图乙所示．2．答：如图所示．说明：解决这类问题;需要根据实际问题中的信息;抽象出逻辑关系后;选择能实现该逻辑关系的电路．必要时还应考虑简单逻辑电路的组合．3．答：1如图所示2应使R增大．当天色还比较亮时;因光线照射;光敏电阻的阻值较小;但不是很小;此时R的分压较低;从而会使非门输出一高电压而激发继电器工作;所以应增大R;使非门输入端电压升高;而输出一低电压;使继电器处于断开状态．第三章磁场第1节磁现象和磁场1．答：喇叭发声的机理：磁体产生的磁场对附近的通电线圈产生力的作用;从而使线圈振动;带动喇叭的纸盒振动;发出声音．耳机和电话的听筒能够发声也是这个道理．2．答：如果有铁质的物体如小刀等落入深水中无法取回时;可以用一根足够长的细绳拴一磁体;放入水中将物体吸住;然后拉上来；如果有许多大头针或小铁屑等撒落在地上;可以用一块磁铁迅速地将它们拾起来．3．答：磁的应用的分类：1利用磁体对铁、钴、镍的吸引力;如门吸、带磁性的螺丝刀、皮带扣、女式的手提包扣、手机皮套扣等等．2利用磁体对通电导线的作用力;如喇叭、耳机、电话、电动机等．3利用磁化现象记录信息;如磁卡、磁带、磁盘等等．第2节磁感应强度1．这种说法不对．磁场中的霜点的磁感应强度由磁场本身决定;与检验电流的大小、方向、通电导线的长度、受到的安培力的大小均无关．说明：单纯从数学出发而不考虑公式的物理意义是学生的一种常见错误．定义式是一个定义式;磁场中特定位置的比值不变才反映了磁场本身的属性．2．由 ;可知．3．正确的是乙和丙图．由定义式可知;当L一定时; 是定值;所以两点的联线应通过图的坐标原点．第3节几种常见的磁场1．答：电流方向由上向下2．答：小磁针N极的指向是垂直纸面向外;指向读者．3．答：通电螺线管内部的磁感应强度比管口外的大;可根据磁感一越密处;磁感应强度越大来判断．4．答：；；第4节磁场对通电导线的作用力1．答：如图所示2．答：1通电导线的端和端受到的安培力分别垂直纸面向外和垂直纸面向内;所以导线会按俯视逆时针方向转动．当转过一个很小的角度后;在向右的磁场分量的作用下;通电导线还会受到向下的安培力．所以导线先转动;后边转动边下移．2图3-5所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管和直流电流及其大致位置．说明：虚线框内的磁场源还可以是通电的环形电流．3．答：1设电流方向未改变时;等臂天平的左盘内砝码质量为 ;右盘的质量为 ;则由等臂天平的平衡条件;有：电流方向改变后;同理可得： ;两式相减;得．2将 ; ; 代入 ;得．说明：把安培力的知识与天平结合;可以“称出”磁感应强度;这是一个很有用的方法．4．答：弹簧上下振动;电流交替通断．产生这种现象的原因是：通入电流时;弹簧各相邻线圈中电流方向相同;线圈之间相互吸引;使得弹簧收缩;电路断开；电路断开；电路断开后;因电流消失;线圈之间相互作用消失;因而弹簧恢复原来的状态;电路又被接通．这个过程反复出现;使得弹簧上下振动;电路交替通断．第5节磁场对运动电荷的作用力1．答：在图中;A图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向上；B图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向下；C图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面指向读者；D图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面背离读者．2．答：由可知; ．3．答：能够通过速度选择器的带电粒子必须做直线运动;而做直线运动的带电粒子是沿电场中的等势面运动的;静电力对带电粒子不做功．同时;洛伦兹力对带电粒子也不做功;所以;粒子一定做匀速运动;它所受到的洛伦兹力与静电力等大反向;即 ;所以．说明：本题还可以进一步引出：1如果粒子所带电荷变为负电荷;仍从左向右入射;此装置是否还能作为速度选择器用 2如果带电粒子从右向左入射;此装置是否还能作为速度选择器用如果可以;那么粒子应该从哪个方向入射4． 1等离子体进入磁场;正离子受到的洛伦兹力的方向向下;所以正离子向了B板运动;负离子向A板运动．因此;B板是发电机的正极．2在洛伦兹力的作用下;正负电荷会分别在B、A两板上积聚．与此同时;A、B两板间会因电荷的积聚而产生由B指向A的电场．当成立时;A、B两板间的电压最大值就等于此发电机的电动势;即．所以;此发电机的电动势为．5．答：荧光屏上只有一条水平的亮线;说明电子束在竖直方向的运动停止了．故障可能是;在显像管的偏转区产生方向的磁场的线圈上没有电流通过．说明：应该注意的是;水平方向的磁场使电子束产生竖直方向的分速度;而竖直方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度．第6节带电粒子在匀强磁场1．由 ;得 ;2．答：1由可知 2由和得 ;所以3．答：由和得 ;所以．答：带电粒子离开回旋加速器时;做匀速圆周运动的半径等于D形盒的半径;由得．所以;粒子离开D形盒时的动能为．说明：上述结果告诉我们;对于电荷量和质量一定的粒子;D形盒的半径越大、盒。
第九章D电场力做功与电势差的关系
第九章D 电场力做功与电势差的关系 你知道吗？地球表面带有电荷！在寻常的日子里，平坦的旷野或海洋上，在地球表面附近每升高1m ，电势将升高100V ，如图9-15所示。
你能根据此信息，推断电荷从高空运动到地面，电场力做多少功呢？本节我们将深入研究有关电场力做功与电势差的关系以及如何利用等势面描述电场线问题。
一、电场力做功与电势差的关系在上一节中，我们将电场力做功与重力做功进行类比，电场中的电荷具有能量——电势能。
电荷在电场中移动，电场力会对电荷做功，使电荷的电势能发生改变。
现在，我们进一步定量地研究电场力对电荷做功与电荷电势能变化的关系。
大家谈重力做功与重力势能变化在数值上有何关系？设有一个电场强度为E 的匀强电场，沿着不同的路径把检验正电荷q 从A 点移动到B 点，如图9-16所示，电场力做了多少功呢？先沿直线把q 从A 点移到B 点，q 所受的电场力F ＝qE ，电场力所做的功为W ＝Fs cos θ·AB ＝qE ·d 。
再沿折线ACB 把q 从A 点移到B 点，在线段AC 上电场力所做的功W 1＝qE ·d ，在线段CB 上，由于移动方向跟电场力垂直，电场力不做功，W 2＝0。
在整个移动过程中电场力所做的功W ＝W 1＋W 2，所以W ＝qE ·d 。
再沿任意曲线ADB 把电荷q 从A 点移到B 点。
我们用许多个跟电场力垂直和跟电场力平行的短线段所组成的折线来代替曲线ADB ，凡是沿垂直于电场力方向的短线段移动q 时，电场力都不做功；凡是沿平行于电场力方向的短线段移动q 时，电场力都做功，而这些短线段的长度之和等于AC ，因此，电场力所做的功W ＝qE ·d 。
可见，不论沿什么路径把q 从A 点移到B 点，电场力所做的功都是qE ·d 。
我们可以得到这样的结论：电场中的电荷从一个位置移动到另一个位置，电场力所做的功跟电荷移动的路径无关，只跟电荷的起始位置和终点位置有关。
高中物理《静电场》知识点总结
高中物理《静电场》知识点总结高中物理《静电场》知识点总结物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
下面是店铺收集整理的高中物理《静电场》知识点总结，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
一、电场基本规律1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。
（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。
（2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。
2、库伦定律：（1）定律内容：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，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（2）表达式：k=9.0×109N·m2/C2——静电力常量（3）适用条件：真空中静止的点电荷。
二、电场力的性质——电场强度1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的电场强度。
（2）定义式：E与F、q无关，只由电场本身决定。
（3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。
（4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m（5）其他的电场强度公式1点电荷的场强公式：——Q场源电荷2匀强电场场强公式：——d沿电场方向两点间距离（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的（2）电场线的特点：1、电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷2、不封闭，不相交，不相切。
高中物理知识全解2.1电场的基本性质
高中物理知识全解2.1电场的基本性质基础知识：1、电场是物质存在的形式，是客观存在的物质，为了研究电场的性质，人为的引入了电场线，故电场线是实际不存在的。
2、电场决定电场强度的客观性，电场强度是由电场所决定的客观物理量。
【例题】由电场强度的定义式E F可知，在电场中的同一点〔〕A：电场强度E跟F成正比，跟q成反比。
B：不管检验电荷所带电量如何变化，F始终不变。
C：电场中某点的电场强度为零，那么在该点的电荷所受的电场力一定为零。
D：一个不带电的小球在P点所受的电场力为零，那么P点场强也一定为零。
答案：BC【例题】当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，假设在同一点放入电荷量为q′＝2q的负试探电荷时，测得该点的场强()A、大小为2E，方向与E相同B、大小为2E，方向与E相反C、大小为E，方向与E相同D、大小为E，方向与E相反解析：该点的场强是由电场本身决定的，与是否有试探电荷、试探电荷量的大小及试探电荷的正、负都没有关系、答案：C注意：在电场中，正、负电荷有各自不同的性质，相互独立性求解。
一：电场线为了研究电场的性质，电场线是人为画出来的，实际不存在。
电场中某点的电场方向是唯一的，因此电场线不相交。
始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远。
〔因为沿电场线方向电势降低，因此电场线是非闭合曲线〕注意：题目中假设有正电荷或负电荷，那么电场线始于正电荷，止于负电荷。
注意：接地问题的电场线分布情况如下图所示。
4、电场线的疏密程度能反映场强的大小。
例：匀强电场的电场线是等间距的平行直线。
5、沿电场线方向，电势降低。
①几种典型电场的电场线分布图象及相关性质注意：下表均以无穷远处为零电势。
注意：灵活依照几种典型电场的电场线分布特点及相关性质解决实际问题。
【例题】如下图一所示，光滑绝缘细杆竖直放置、细杆右侧距杆0.3m 处有一固定的点电荷Q ，A 、B 是细杆上两点、点A 、点B 与Q 的连线与杆的夹角均为α＝37°。
常见电场电场线分布规律
常见电场电场线分布规律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。
电势和电势差问题分析
电势和电势差问题分析1. 电场力做功的特点在电场中移动电荷，电场力做功，电场力做功具有以下一些特点：（1）电场力做功只跟电荷在电场中的初末位置有关，跟移动电荷的路径无关；（2）电场力对电荷做正功，电荷在电场中的电势能减小，电场力对电荷做负功，电荷在电场中的电势能增大，电势能的改变量等于电场力做功的多少。
2. 电势差定义：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与电荷电量q的比值，叫做A、B两点间的电势差，用表示A、B间的电势差。
即。
说明：（1）定义式中，为q从初位置A移到末位置B电场力做的功，可为正值，也可为负值，q为电荷所带电量，正电荷取正值，负电荷取负值。
（2）电场中两点的电势差，由这两点本身的初、末位置决定。
与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。
在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为成正比，与q成反比。
只是可以利用、q来测量A、B两点电势差。
（3）公式适用于任何电场。
①由比值定义式可以看出，在数值上等于单位正电荷由A移到B点时电场力所做的功。
若电场对单位正电荷做正功，为正值；若电场对单位正电荷做负功，则为负值。
②讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点（两位置）的电势差。
A、B间的电势差记为，B、A间的电势差记为，一电荷q在电场中由A到B做的功与从B到A做的功存在关系：，所以。
电势差有正负，通过后面的学习，同学们将知道，电势差的正负仅表示电场中两点电势的高低，如，说明A点的电势比B点的电势高6V。
3. 电势在电场中选一个参考点O（零电势点），电场中某点A跟参考点间的电势差，就叫该点的电势，即。
而得即电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功。
说明：（1）电势的相对性。
电势是相对的，根据公式，只有先确定了某点的电势为零以后，才能确定电场中其他点的电势。
电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。
在理论确定中，对不是无限大的带电体产生的电场，选择无限远处为零电势；在处理实际问题中，又常取大地为零电势，对于给定的电场，电场中一点只能对应着一个电势。
为啥沿着电场线方向电势减小
为啥沿着电场线方向电势减小因为电场线由人为划定是从正极指向负极,而实验电荷也由人为划定为正电荷。
由此,当实验电荷沿着电场线方向运动时电势能必将要转化为电荷动能。
“沿着电场线方向电势减小”的结论便由此而来。
所以纵然运动电荷换为负电荷,电势能与动能的转化趋势相反了,因为物理学统一划定的需要,“沿着电场线方向电势减小”的结论仍然继续使用了下来。
归根到底来说,这一结论是人为划定的结果。
电势零点确实是由人为选取的,但这不影响结论的应用。
若正极电势为零,则负极电势为负。
……一个很简单的例子 ,电场线从电池的正极指向负极, 正极的电势相对负极的电势高1.5V(平凡电池吧),电场线从正极指向负极的过程中逐渐下降,一直到负极时共下降了1.5V。
哎~~就是恁地划定的比如吧容电器双方接上电池中间放入一正点电荷 (不计重力)这个微粒肯定受电场力沿电场方向运动因为只受电场力方向肯定做匀加速直线运动嘛速度逐渐增大动能增大所以电势能转化为动能电势能=Eq吧所以电势减小呗沿着力方向势能减少,好理解吧如果一物体在10m高处,现沿重力方向运动2m,是不是势能减少了。
电也一样,是互通的又比如2个球,一个物体在离地面高10m,相比较离地面高5m,不论你选那个做0点,高10m的物体重力势能都要比5m的高,你选10m势能为0,那么5m处就是负势能了,一样比10m的时候低。
你选正极为0,负极也就是负的电势能,0当然比负大了。
沿电场线移动,电场力做功,电势能就会减少就是划定。
就和重力势能一样,我们划定地面重力势能为0,沿着向上的高度,势能增加。
如果我们划定800米高之处为势能0点,那么地面就是负值了。
势能,简单理解起来就是一种隐含的能量。
你在10层楼上放一大铁球,一旦掉下去,它将孕育发生很大的能量,甚至砸死人。
那是因为,重力的作用,使它向下运动,所以沿着力的方向越向下,重力势能越小,也就是它隐含的能量越小。
电场线的问题,一样。
针对你的问题补充:正极的电势相对负极的电势高.这要看电势零点吧.如果选取正的那边为零点呢 ?答案:正极电势仍然高。
沿着电场线正电荷电势能变化
沿着电场线正电荷电势能变化【摘要】电场线是描述电场强度方向的线条，正电荷是具有正电荷量的粒子，电势能是电荷在电场中具有的能量。
沿着电场线正电荷电势能变化的原理是由于电场力对正电荷所做的功。
正电荷在电场中会沿着电场线运动，其电势能可以通过公式计算。
在不同位置，正电荷的电势能会有所变化，而电场线与正电荷的位置密切相关。
最终，正电荷在电场线上移动时，电势能的变化规律可以揭示出正电荷电势能与电场线的关系，进而说明沿着电场线正电荷电势能变化的意义。
通过这些研究，我们可以更深入地理解电场中正电荷的行为及其电势能的特性。
【关键词】电场线、正电荷、电势能、原理、运动、计算公式、位置、移动、规律、关系、意义1. 引言1.1 什么是电场线电场线是描述电场中电力线的曲线，电场线指明了电场中各点的方向和强度，是连续的，其切线方向是该点电场力的方向。
沿着电场线上的两点之间的电场强度大小是不变的，电场线可以用来表示某一电场中电场的性质和分布情况。
在电场线上，电场的方向沿着电场线的切线，所以正电荷是逆着电场线的方向移动，而负电荷则是沿着电场线移动。
通过电场线的走向，可以直观地了解电场的性质，包括电场强弱、方向等。
电场线是用来直观表示电场的重要工具，通过观察电场线可以帮助我们理解电场的特性，进而分析正电荷在电场中的行为以及电势能的变化规律。
对于正电荷而言，沿着电场线的移动将会造成电势能的变化，这种变化会影响正电荷在电场中的运动，对于研究正电荷的行为和电场的特性都具有重要的意义。
1.2 什么是正电荷正电荷是指带有正电荷的粒子或物体。
在物理学中，电荷是一种基本的物理性质，它可以是正电荷或负电荷。
正电荷通常由缺失电子而产生，从而导致物体带有正电荷。
正电荷和负电荷之间存在引力和斥力的相互作用，正电荷之间会互相斥力，而正电荷和负电荷则会相吸。
正电荷是电磁相互作用的基础，通过正电荷之间的相互作用，可以解释物质的结构和性质。
在电场中，正电荷会受到电场力的作用而产生运动。
正电荷电势能沿电场线的变化规律
正电荷电势能沿电场线的变化规律
在电学中，电场线是描述电场的一种有效方式。
当电荷在电场中移动时，它会
沿着电场线受力，并在电场中具有电势能。
正电荷的电势能随着沿着电场线的移动而变化。
根据电势能的定义，正电荷在
电场中的电势能等于单位正电荷所受的电势能。
根据库仑定律，电场线指向正电荷，因此正电荷将沿着电场线的方向移动。
当正电荷沿着电场线从一个位置移动到另一个位置时，其电势能会发生变化。
根据电势能的定义，电势能的变化可以表示为ΔPE = qΔV，其中ΔPE是电势能的
变化量，q是正电荷的电量，ΔV是位置之间的电势差。
由于正电荷的电量q是常量，所以电势能的变化量ΔPE只取决于电势差ΔV。
在电场中，电场线是等势线，这意味着沿着电场线移动时电势差为0。
因此，沿着
电场线移动的正电荷的电势能不会发生变化。
总结起来，正电荷的电势能沿着电场线移动时不会发生变化。
这是因为电场线
是等势线，沿着等势线移动时电势差为0，所以正电荷的电势能保持不变。
电场线
的方向指向正电荷，在正电荷移动时，它会在电场中具有电势能。
这个特性对于我们理解电荷在电场中的行为和相互作用很重要。
沿电场线方向电势逐渐降低
沿电场线方向电势逐渐降低
沿电场线方向移动，对于正电荷，电场力做正功，电势能降低，由电势能=电势电量知，电势降低。
同理，对于负电荷，电场力做负功，电势能升高，由于是带负电，电势降低。
在电场中，某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比是一个常数，它是一个与电荷本身无关的物理量，它与电荷存在与否无关，是由电场本身的性质决定的物理量。
电势是描述静电场的一种标量场。
静电场的基本性质是它对放于其中的电荷有作用力，因此在静电场中移动电荷，静电场力要做功。
但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置，电场力所做的功恒为零，即静电场力做功与路径无关，或静电场强的环路积分恒为零。
沿着电场强度的方向，电势逐渐降低。这句话为什么对？场强的方向不是与电场线箭头方向相反吗
沿着电场强度的方向，电势逐渐降低。
这句话为什么对？场强的方向不是与电场线箭头方向相反吗沿着电场强度的方向，电势逐渐降低。
这句话为什么对？场强的方向不是与电场线箭头方向相反吗场强方向就是电场线方向，沿着电场线方向电势就是降低的。
如果是负电荷，场强方向与电场力方向相反，电场力方向和他们没有直接关系。
电场线的方向是电场强度的方向吗不是一个概念就不能把它当做一样的，电场线是假想的，用来表示电场强度大小和方向的，表示方法是越聚集电场强度越大，电场线的切线方向是该点的电场强度的方向。
电场强度的方向就是电场线的方向吗不是一个概念就不能把它当做一样的.电场线是假想的,用来表示电场强度大小和方向的,表示方法是越聚集电场强度越大,电场线的切线方向是该点的电场强度的方向首先理解电势的概念，电势是以一个基准点电子从改电势做多少功到达到基准点就是他这点的电势能，除以他的电量就是电势了，等电势面垂直于电场强度就是因为如果垂直的话电荷是不做功的，那么这个面的电荷电势就是相同的了。
也就是电势能没有损失这个和功的定义有关，所以是垂直的。
沿着电场强度方向的正电荷是损失他的势能做功所以是电势下降。
重点是理解势能是可以做功的能力，他能做多少功就是他的势能大小。
如果垂直于力的方向运动，那么该力所作功是0.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的这句话对吗？对。
这正是场强和电势之间的基本关系之一：场强等于电势梯度的负值。
在静电场中电势降低的方向就是电场强度的方向这句话为什么错了？静电场中电势降低“最快”的方向是电场强度的方向电势降低的方向可以有很多但是电场强度的方向只有一个电场线是电场强度的方向么电场线的切线方向，是电场强度的方向。
电场线（为直线时）的方向是不是和电场强度的方向相同？是的。
这个可以确定电场线的方向与电场强度的方向有啥关系？正电荷在电场内：电场线的方向是电场强度的方向，负电荷在电场内：电场线的方向与电场强度的方向相反。
（不懂追问）电场强度的方向和电场线方向的关系电场线上某一点处的切线方向即为该点的电场强度的方向，由正电荷指向负电荷。
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为啥沿着电场线方向电势减小
因为电场线由人为划定是从正极指向负极,而实验电荷也由人为划定为正电荷。
由此,当实验电荷沿着电场线方向运动时电势能必将要转化为电荷动能。
“沿着电场线方向电势减小”的结论便由此而来。
所以纵然运动电荷换为负电荷,电势能与动能的转化趋势相反了,因为物理学统一划定的需要,“沿着电场线方向电势减小”的结论仍然继续使用了下来。
归根到底来说,这一结论是人为划定的结果。
电势零点确实是由人为选取的,但这不影响结论的应用。
若正极电势为零,则负极电势为负。
……
一个很简单的例子 ,电场线从电池的正极指向负极, 正极的电势相对负极的电势高(平凡电池吧),电场线从正极指向负极的过程中逐渐下降,一直到负极时共下降了。
哎~~就是恁地划定的
比如吧容电器双方接上电池中间放入一正点电荷 (不计重力)
这个微粒肯定受电场力沿电场方向运动
因为只受电场力方向肯定做匀加速直线运动嘛
速度逐渐增大动能增大所以电势能转化为动能
电势能=Eq吧所以电势减小呗
沿着力方向势能减少,好理解吧
如果一物体在10m高处,现沿重力方向运动2m,是不是势能减少了。
电也一样,是互通的
又比如2个球,一个物体在离地面高10m,相比较离地面高5m,不论你选那个做0点,高10m的物体重力势能都要比5m的高,你选10m势能为0,那么5m处就是负势能了,一样比10m的时候低。
你选正极为0,负极也就是负的电势能,0当然比负大了。
沿电场线移动,电场力做功,电势能就会减少
就是划定。
就和重力势能一样,我们划定地面重力势能为0,沿着向上的高度,势能增加。
如果我
们划定800米高之处为势能0点,那么地面就是负值了。
势能,简单理解起来就是一种隐含的能量。
你在10层楼上放一大铁球,一旦掉下去,它将孕育发生很大的能量,甚至砸死人。
那是因为,重力的作用,使它向下运动,所以沿着力的方向越向下,重力势能越小,也就是它隐含的能量越小。
电场线的问题,一样。
针对你的问题补充:正极的电势相对负极的电势高.这要看电势零点吧.如果选取正的那边为零
点呢 ?
答案:正极电势仍然高。
取正的那边为零点,则负极的电势为负数,仍然是正极电势高。
根据能量守恒定律,电子沿电势的方向移动做功,相当于把电的势能转换其它的能量了,而则其势能就必然减小,所以....。