高二物理几种常见电场中电场线的分布及特点
电场线高二物理知识点
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电场线高二物理知识点电场线是描述电场强度的一种图形表示方法。
它是指以电荷所在位置为起点,沿着电场方向,通过无数电场点的轨迹,形成的连续曲线。
在高二物理中,电场线是一个重要的知识点。
本文将从电场线的概念、性质以及应用等方面进行介绍。
一、电场线的概念电场线是一种用来表示电场强度的图形表示方法。
在电荷附近,电场线是从正电荷出发,指向负电荷的;在正电荷附近,则是从其中心辐射状向外发出;在负电荷附近则是朝外发散。
电场线密集的地方电场强度大,而电场线稀疏的地方电场强度小。
电场线既可以是连续的曲线,也可以是折断的线段。
电场线的方向和电场强度的方向相符。
二、电场线的性质1. 电场线不会相交:因为如果电场线相交,则意味着在相交的点上存在两个不同的电场强度,这与电场的定义相矛盾。
2. 电场线趋向于垂直于导体表面:在导体表面上,电场线的切线方向总是与导线表面垂直。
3. 电场线趋向于垂直于等势面:电场线和等势面相交的点上,电场线的切线方向和等势面法线方向垂直。
4. 电场线在导体内部不会存在:在导体内部,电子会被导体中的其他电子吸引,导致电子运动方向趋于随机,不存在明显的电场线。
5. 电场线的密度表示电场强度:电场线的密度越大,表示在该区域电场强度越大;电场线的密度越小,表示在该区域电场强度越小。
三、电场线的应用1. 利用电场线判断电场强度分布:通过观察电场线的分布情况,可以判断出电场强度在空间中的变化情况。
例如,电场线密集的地方表示电场强度大,而电场线稀疏的地方表示电场强度小。
2. 分析电场中带电粒子的运动轨迹:带电粒子在电场中会受到电场力的作用,沿着电场线方向运动。
因此,通过观察带电粒子在电场线上的运动轨迹,可以推断出它在电场中的受力情况。
3. 设计电场探测仪器:电场线的分布可以直观地揭示电场的特性,因此可以设计出一些基于电场线分布的电场探测仪器,用于检测和测量电场的强度。
4. 研究电场中的电介质特性:电场线在电介质中的分布情况与电介质特性有关,通过观察电场线的分布,可以研究电介质的绝缘性能以及介电常数等特性。
高中物理电场中的电场线分布特点
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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。
人教版(2019)高二物理必修第三册9.4静电的防止与利用 知识点归纳(附同步练习)
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静电的防止与利用知识脉络:知识精讲:电场线1. 定义电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向。
如图所示。
2. 特点电场线是由法拉第首先引入和使用的,是描述电场的重要工具。
(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷,不是闭合曲线。
(2)电场线在电场中不相交,不闭合。
若电场线在某点相交,则交点相对两条电场线有两个切线方向,该点的电场强度方向有两个,这是不可能的。
(3)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密集,电场强度较小的地方电场线较稀疏,因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。
如图中,由于A点处的电场线比B点处的密,可知EA >EB。
(4)电场线是人为画出的,是为了形象描述电场而假想的一些线(实际并不存在)。
3. 几种常见电场的电场线分布特征(1)孤立的点电荷电场: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)匀强电场的电场线是平行等距的直线。
注意:常见电场线的记忆:“光芒四射”正电荷,“万箭穿心”负电荷,等量同号“蝶双飞”,等量异号“灯光耀眼”4. 两种等量点电荷的电场分析5. 电场线的应用核心知识二:静电平衡1. 静电平衡(1)定义:导体中没有电荷定向移动的状态。
(2)特点:①导体内部场强处处为零。
②电荷只分布在导体的外表面上。
③导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。
2. 静电平衡的分析(1)自由电荷的移动:导体刚放入电场E0中的瞬间,导体中的自由电荷受电场力F的作用,产生定向运动(如图甲),同时在导体中产生一个与E0方向相反的附加电场E′(如图乙)。
这两个电场叠加,使导体内部电场E减弱。
(2)电场叠加:当E0=E′时,导体内合场强为零,即E=0(如图丙),自由电荷受合力也为零,这时导体中无电荷定向移动,即达到了静电平衡状态。
2021高中物理必修三第九章静电场及其应用9-3专2-1.等量点电荷电场特点
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方法究
【例1】 (多选)(2020·广东中山一中高二 期末)两个带等量正电荷的点电荷,O点 为两电荷连线的中点,a点在连线的中 垂线上,若在a点由静止释放一个电子 ,如图所示,关于电子的运动,下列说 法正确的是( AC )
A.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度可能先增大再减小 B.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度一定越来越小,速度一定越来越大 C.电子运动到O点时,加速度为零,速度最大 D.电子通过O点后,速度越来越小,加速度一直增大
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知识梳理
2.等量异种点电荷的电场(电场线分布如图2): (1)两点电荷连线上,沿电场线方向电场强度先变小再变大,中点处电场强度最小。 (2)两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷 一侧,沿中垂线从中点到无限远处,电场强度一直减小,中点处电场强度最大。 (3)关于中心点对称的点,电场强度等大同向。
第九章 静电场及其应用 专题拓展课二 等量电荷电场和带电粒子(体)运动分析
1.等量点电荷电场特点
知识梳理
1.等量同种点电荷的电场(电场线分布如图1): (1)两点电荷连线上,中点O处电场强度为零,向两侧电场强度逐渐增大。 (2)两点电荷连线的中垂线上由中点O到无限远,电场强度先变大后变小。 (3)关于中心点O点的对称点,电场强度等大反向。
答案 C
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方法探究
解析 等量异种电荷形成的电场的电场线如图所示。 在+Q 和-Q 的连线上,从+Q 到-Q 电场强度先变小后变大, 由对称性可知 a 点的电场强度等于 b 点的电场强度; 在+Q 和-Q 连线的中垂线上从 O 点向 M 点或 N 点电场强度均变小, 则检验电荷沿 MN 由 c 移到 d,电场力先增大后减小。故选项 C 正确。
等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析
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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几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表
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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。
高二物理电场知识点
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高二物理电场知识点一、电场的基本概念1、电荷与电荷守恒定律自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷守恒定律指出,在一个与外界没有电荷交换的系统内,电荷的代数和总是保持不变的。
2、库仑定律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,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
其表达式为:$F =k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为静电力常量,$k = 90×10^9 N·m^2/C^2$ 。
3、电场电荷周围存在着一种特殊的物质,叫做电场。
电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
4、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$跟它的电荷量$q$的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
其定义式为:$E =\frac{F}{q}$,单位是$N/C$ 。
电场强度是矢量,规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
5、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
常见的电场线分布如下:(1)正点电荷的电场线是以点电荷为中心,向外辐射状分布。
(2)负点电荷的电场线是向点电荷聚拢的。
(3)等量同种电荷的电场线分布特点是:两点电荷连线中点场强为零,从两点电荷连线中点沿中垂线到无限远,场强先变大后变小。
(4)等量异种电荷的电场线分布特点是:两点电荷连线上,靠近电荷处场强大,沿中垂线从正电荷到负电荷,场强先变小后变大。
二、电场能的性质1、电势电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负之分。
2、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。
其表达式为:$U_{AB} =φ_A φ_B$ 。
教科版高中物理必修第三册第一章第3节静电场 电场强度和电场线
![教科版高中物理必修第三册第一章第3节静电场 电场强度和电场线](https://img.taocdn.com/s3/m/de7fb211bb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28b99.png)
负点电荷电场方向指向电荷
3、场强方向:
EF
+Q
+q
F
E
+Q
-q
物理学中规定,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的方向相同.
按照规定:负电荷在电场中某点受到的电场
力的方向跟该点的场强方向相反。
FE
-Q
+q
E
F
-Q
-q
例2.在电荷Q=810-9 C的电场中有点A,在A点放 入点电荷q=+410-9 C, q受到电场力F=810-5N, 方向向右. (1)求A点场强大小、方向. 2104N/C,向右
(1)电场线始于正电荷,终止于负电荷(无穷远 处).
(2)电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方 向一致.
(3)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,场强越大;电场线越稀的地
方,场强越小.
EA
EB
(4)两条电场线不能相交
B
(5)电场线是不闭合的 . A
1、两条电场线不能相交:
电场线上某点的切线方向为该点的电场强度的方向,如果 两条电场线相交,则在交点处电场强度的方向就有两个,分别 为两条电场线在此点的切线方向,这是不可能的,因为电场强 度是矢量,
2、电场线是不闭合的:
a.在静电场中,电场线起始于正电荷,终止于负电荷,不形 成闭合曲线.
b.等量的异种电荷的电场线也是不闭合的。
c.电场线起始于正电荷,终止于负电荷,并没有闭合,通俗 一点讲就是没有形成一个圈。
问题:电场线是带电粒子的运动轨迹吗?
电场线
运动轨迹
客 观 性
电场中并不存在,是 为了研究电场方便而 人为引入的
常见电场电场线分布规律
![常见电场电场线分布规律](https://img.taocdn.com/s3/m/4402472a0a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79cdd.png)
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。
1.3电场强度 高中物理新课标版人教版选修3-1
![1.3电场强度 高中物理新课标版人教版选修3-1](https://img.taocdn.com/s3/m/b5f9b73187c24028915fc38d.png)
根据库仑定律,q受到的库仑力的大小: F = k 2 r 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小:
F E = q =k
Q
r2
F Q 2、 E 和 E k 2 的区别: q r
适用范围 电荷的意义 q是检验电 荷,E与q 无关 Q是场源电 荷,E与Q 成正比
F E q
Q Ek 2 r
FA
[解析] 根据库仑定律
F=k
Q1Q2
r2
可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB
∴ FA > F B
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
答:这个说法是错误的。电场线不是电荷 的运动轨迹,因为运动轨迹的切线方向是 速度的方向,而电场线的切线方向是正电 荷的受力方向和加速度方向(负电荷则相 反)。要使两条曲线能重合,要满足一些 特殊条件,例如:①电场线是直线;②电 荷初速度为零或初速度方向与电场线在同 一直线上;③电荷只受电场力作用。
课堂训练
E是矢量,其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位: 牛/库 (N/C)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小: k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? [解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P 点放一试探电荷q
F
a b a b
A
B
q
《电场线》 讲义
![《电场线》 讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/934e6e8c846a561252d380eb6294dd88d0d23d9e.png)
《电场线》讲义一、什么是电场线在物理学中,为了形象直观地描述电场的分布情况,我们引入了电场线这一概念。
电场线是用来形象地描述电场的一种假想曲线。
想象一下,在一个空间中存在着电场,就好像这个空间中存在着一些无形的“力量线”,这些“力量线”的分布和走向能够反映出电场的强弱和方向。
二、电场线的特点1、电场线始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远)这就好比是水流,从高处(正电荷)流向低处(负电荷)。
正电荷是电场的“源头”,负电荷是电场的“汇”。
2、电场线在空间中永不相交如果电场线相交,那么在交点处就会出现两个不同的电场方向,这显然是不符合电场的唯一性的。
3、电场线的疏密程度表示电场的强弱电场线越密集的地方,电场强度越大;电场线越稀疏的地方,电场强度越小。
就像人群密集的地方表示人气旺,人群稀疏的地方表示人气不高一样。
4、电场线上某点的切线方向表示该点的电场方向沿着电场线的切线方向,就是电场对电荷施加力的方向。
三、电场线与电场强度的关系电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,而电场线的疏密程度恰好能够反映电场强度的大小。
电场强度大的地方,电场线密集;电场强度小的地方,电场线稀疏。
例如,在一个点电荷产生的电场中,离电荷越近的地方电场强度越大,相应地,电场线也就越密集。
四、常见电场的电场线分布1、正点电荷的电场线正点电荷的电场线是以点电荷为中心,呈放射状向外的直线。
2、负点电荷的电场线负点电荷的电场线是以点电荷为中心,呈放射状向内的直线。
3、等量同种电荷的电场线等量同种电荷的电场线分布比较复杂。
在两电荷连线的中点处电场强度为零,从电荷向外,电场线先变稀疏,然后又逐渐变密集。
4、等量异种电荷的电场线等量异种电荷的电场线从正电荷出发,终止于负电荷,在两电荷连线的中垂线上,电场强度的方向垂直于中垂线。
五、电场线的应用1、帮助我们理解电场的性质通过观察电场线的分布,可以直观地了解电场的强弱和方向,以及电荷在电场中的受力情况。
高中物理每日一点十题之几种常见的电场线
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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.。
人教版新教材普通高中物理第三册 第九章 第三节 电场 电场强度 第二课时
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例2.如图所示为电场中的一根电场线,在该电场线上有a、b两点, 用Ea、Eb分别表示两处场强的大小,则( A)
A. a、b两点的场强方向相同
B. 因为电场线由a指向b,所以Ea>Eb
a
b
C. 因为电场线是直线,所以Ea=Eb
D. 因为不知道a、b附近的电场线分布情况,所以不能确定Ea、Eb
的大小关系
等量同种电荷的电场分布 相斥状 ①两点电荷连线中点O处的场强为零,此处无电场线. ②两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏,但场强不为零. ③从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远,电场线先变密后 变疏,即场强先变大后变小。 ④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行. ⑤关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大、反向.
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1.匀强电场:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个 电场就叫作匀强电场。 2.特点:由于方向相同,匀强电场中的电场线应该是平行的;又由于电 场强度大小相等,电场线的疏密程度应该是相同的。 匀强电场的电场线:是一组等间隔的平行线。
通常情况下怎样得到匀强电场? 相距很近的一对带等量异种电荷的两平行金属板之间的电场,除边 缘外,可看成匀强电场。
等量异种电荷的电场分布
①两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指 向负电荷,沿电场线方向场强先变小再变大. ②两点电荷连线的中垂面(线)上,电场线的 方向均相同,即场强方向相同,且与中垂面 (线)垂直.
③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大同向.
相吸状
4.等量同种电荷的电场分布
E5 EA EB
物理选修—几种常见电场线特点
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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。
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。
②两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远,电场线先变密后变疏,即电场强度先变大后变小,方向背离中点。
③等量同种负点电荷的电场与等量同种正点电荷的电场分布相同方向相反。
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断减小,中点电场强度最大。
等量异种点电荷的电场4.平行金属板的电场(匀强电场):EA>EB>EO=0ED>EC>EO=0①两平行金属板形成的电场是匀强电场。
电场中各点大小相等方向相同,其电场线是间隔相等的平行线匀强电场5.点电荷与金属板的电场①在金属板附近电场方向均垂直于金属板。
点电荷与金属板的电场6.常见一般电场:①可假象在B端有一个正电荷,在A端有一个负电荷。
②EA >EC>EB③同一电荷在A受到的电场力大于在B受到的电场力。
④若粒子运动轨迹如沿图中虚线所示,可断定粒子所受电场力斜向左上(曲线运动中轨迹凹侧为受力方向)。
常见一般电场若仅受电场力则粒子带负电。
若B到A运动速度减小,若由A到动速度增加(根据力与运动方向夹角判断,大于90○减速,小于9速)。
电场电场强度—高中物理必修第三册
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第一课时
新知导入
物体之间的相互作用,有的需要接触,有的则不需要。
例如: •接触力:弹力、摩擦力等
力的传递是通过磁场
•非接触力:万有引力(重力)、磁铁间的相互作用力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢?
新知讲解
一、电场
FBA A
FAB B
新知讲解 4.匀强电场
++ ++ + + + + +
特点:
(1)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等距的平行直线。 (2)电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行。
新知讲解 5.点电荷与带电平板
特点: 电场线与导体表面垂直,在导体表面移动电荷,电场力不做功。
新知讲解
③电荷只探受电究场力:作用。电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,这个说法正确吗?
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。
①电场线是直线; 其正负均无关。
电场线上某点的切线方向与该点的场强方向相同。 要使两条曲线能重合,要满足一些特殊条件:
②荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上; ①矢量性:电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。
库仑定律
性质
定义
电场强度
表达式 单位
方向 定义
电场线 特点 常见的电场中的电场线
谢谢
(1)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等距的平行直线。 基本性质:对放入电场的电荷有力的作用。 探究:电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,这个说法正确吗? 电场强度的定义、定义式、方向。 电场线与导体表面垂直,在导体表面移动电荷,电场力不做功。 正、负点电荷的电场中电场线的分布 解:Q1和Q2在A点的场强分别为E1和E2,大小相等,方向如图所示。 ③叠加性:在同一空间,如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。 在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强都相同 (2)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。 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。 注:电场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。 8、场强相同的条件:大小相等,方向相同。 (4)在中垂面(中垂线)上,从O点向某一侧远离时,场强逐渐减小 【探究1】如图,电荷+Q周围存在电场,把试探电荷+q分别放入电场中A、B两点,试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB? 如下图A、B两点的场强大小是否相等?方向是否相同? A、B两点的场强是否相同? 在中垂面(中垂线)上,O点场强最大。 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。
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高二物理几种常见电场中
电场线的分布及特点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
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。