常見電場電場線分布規(guī)律知識分享

1、常見電場電場線分布規(guī)律電場強(qiáng)度、電場線、電勢部分基本規(guī)律總結(jié)整理：胡湛霏、幾種常見電場線分布：、等量異種電荷電場分析1、場強(qiáng)： 在兩點(diǎn)電荷連線上，有正電荷到負(fù)電荷，電場強(qiáng)度先減小后增大，中點(diǎn)0的電場強(qiáng)度最小。電場強(qiáng)度方向由正電荷指向負(fù)電荷； 兩點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，中點(diǎn)0的場強(qiáng)最大，兩側(cè)場強(qiáng)依次減小。各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同。2、電勢： 由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸降低； 連線的中垂線所在的、并且與通過的所有電場線垂直的平面為一等勢面； 若規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢為 0，則兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)電勢即為0。3、電勢能：（設(shè)帶電粒子由正電荷一端移向負(fù)電荷一端） 帶電粒子帶正電：電場力做正功，電勢降低，電勢

2、能減少； 帶電粒子帶負(fù)點(diǎn)：電場力做負(fù)功，電勢降低，電勢能增加。三、等量同種電荷電場分析1、場強(qiáng)： 兩點(diǎn)電荷的連線上，由點(diǎn)電荷起，電場強(qiáng)度越來越小，到終點(diǎn)O的電場強(qiáng)度為0,再到另一點(diǎn)電荷，電場強(qiáng)度又越來越大； 兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，由中點(diǎn)O向兩側(cè)，電場強(qiáng)度越來越大，到達(dá)某一點(diǎn)后電場強(qiáng)度又越來越??； 兩點(diǎn)電荷（正）連線的中垂線上，電場強(qiáng)度方向由中點(diǎn)O指向外側(cè)，即平行于中垂線。2、電勢:兩正點(diǎn)電荷連線上,O點(diǎn)電勢最小，即由一個正點(diǎn)電荷到另一正點(diǎn)電荷電勢先降低后升高連線的中垂線上,O電電勢最大，即 O點(diǎn)兩側(cè)電勢依次降低。兩負(fù)點(diǎn)電荷連線上,O點(diǎn)電勢最大，即由一個負(fù)點(diǎn)電荷到另一負(fù)點(diǎn)電荷電勢先增高后降低。

3、連線的中垂線上,O點(diǎn)電勢最小，即 O點(diǎn)兩側(cè)電勢依次升高 其余各點(diǎn)電勢由一般規(guī)律判斷，順著電場線方向電勢逐漸降低。3、電勢能： 由電勢判斷：若帶電粒子為正電荷，則電勢越高，電勢能越大；若帶電粒子為負(fù)電荷，則 電勢越高，電勢能越小。 由功能關(guān)系判斷：若電場力做負(fù)功，則電勢能增加；若電勢能做正功，則電勢能減少。3、勻強(qiáng)電場1、特點(diǎn)： 勻強(qiáng)電場的電場線，是疏密相同的平行的直線。 場強(qiáng)處處相等。 電荷在其中受到恒定電場力作用，帶電粒子在其中只受電場力時做勻變速運(yùn)動。2、等勢面：垂直于電場線的系列平面。四、電勢、電勢能的變化規(guī)律1、電勢:Ep （相當(dāng)于高度）q 根據(jù)電場線判斷： 根據(jù)在兩點(diǎn)間移動試探電荷，

4、根據(jù)電場力 正電荷：負(fù)電荷：電場力做正功, 電場力做正功,電勢沿電場線方向減小。做功情況判斷電勢：電場力做負(fù)功，電勢能增加, 電場力做負(fù)功，電勢能增加,電勢能減小，電勢降低; 電勢能較小，電勢升高;電勢升高。電勢降低。根據(jù)公式WBO判斷：把電荷qq從將要比較的A、B兩點(diǎn)分別移到零電勢點(diǎn)0，若做的功分別為WAO、WBO，則可根由公式A-A°和BB°直接判斷出qqA、B的咼低。2、電勢能：Ep ?q （相當(dāng)于重力勢能） 在電場中，無論移動 +Q還是-Q，只要電場力做正功， Q的電勢能一定減?。恢灰妶隽?做負(fù)功，Q的電勢能一定增大。 對于正電荷，若電勢降低，則電勢能一定降低，若

5、電勢升高，則電勢能一定升高；對于負(fù)電荷，若電勢降低，則電勢能一定升高，若電勢升高，則電勢能一定降低； 電場力做功只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動路徑無關(guān)。五、常見等勢面1、點(diǎn)電荷電場中的等勢面：2、等量異種點(diǎn)電荷電場中的等勢面：3、等量同種點(diǎn)電荷電場中的等勢面：以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面。是兩簇對稱曲面。是兩簇對稱曲面。4、勻強(qiáng)電場中的等勢面是垂直于電場線的一簇平面5、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面 電場線較密處等勢面也較密,所形成的電場線1、【2013江蘇高考】.將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近 分布如圖所示,金屬球表面的電勢處處相等 a、b為電場中的兩點(diǎn)，則(A) a點(diǎn)的電場強(qiáng)

6、度比b點(diǎn)的大(B) a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高(C) 檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大(D) 將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中,電場力做負(fù)功答案：ABD12【2013江蘇高考】下列選項中的各 一圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均1勻分布，各-圓環(huán)間彼此絕緣坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度最大的是4答案：B6、【2013上海高考】兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖所示,已知A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，貝y(A)a處為正電荷，qaV qb(B)a處為正電荷，qa> qb(C)a處為負(fù)電荷，qaV qb(D)a處為負(fù)電荷，qa> qb答案：

7、B 若把該圖象與等量異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面圖比較，很容易得岀正確的結(jié)論.解答：解：若把該圖象與等量異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面圖比較，可以得到：靠近正電荷的點(diǎn)電勢高,靠近負(fù)電荷的點(diǎn)，電勢較低所以，a處為正電荷等8、【2013上海高考】.半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)大小 沿半徑分布如圖所示，圖中E）已知，E- r曲線下 d R部分的面積等于 R- 2R部分的面積。寫出E- r曲線下面積的單位； 己知帶電球在r > R處的場強(qiáng)E= kQ/r2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶 的電荷量Q為多大？（3）求球心與球表面間的電勢差U;（4）質(zhì)量為m電荷量為q的

8、負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動到2R處?解：（1） V （伏特）Q £ kR2E0R2k1(3) U "S" E0R21 2 1(4) 由動能定理 mv0 q U qE0R2 2Q的電荷，在垂9、（2013全國新課標(biāo)I ）、如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為 直于圓盤且過圓心 c的軸線上有a、b、d三個點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為 R，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）3q10qQ + q9Q + qA.kR2B. k莎C. k小D. k 9“答案B在a點(diǎn)處有一電荷量為 q的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,解析：由于b點(diǎn)處的場強(qiáng)

9、為零，根據(jù)電場疊加原理知，帶電圓盤和點(diǎn)處點(diǎn)電荷在b處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等,方向相反。在d點(diǎn)處帶電圓盤和a點(diǎn)處點(diǎn)電荷產(chǎn)生宀9R所以B選項正確。的場強(qiáng)方向相同，所以 e=K 七 K q（3R） R10、(2013山東理綜).如圖所示，在x軸相距為L的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷+Q -Q,虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點(diǎn)，其中 a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、a*' cd兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱。下列判斷正確的是A. b、d兩點(diǎn)處的電勢相同 * _ *B.四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低aC. b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同D. 將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢能減小

10、 答案：ABD24、靜電場方向平行于x軸，其電勢 擬x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中 枷和d為已知 量。一個帶負(fù)電的粒子在電場中以 x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動。 已知該粒子質(zhì)量為 m、電量為-q，其動能與電勢能之和為一 A (0<A<q如)。忽略重力。求：(1) 粒子所受電場力的大小;(2) 粒子的運(yùn)動區(qū)間；(3) 粒子的運(yùn)動周期。-X0, X0區(qū)間內(nèi)運(yùn)動，速率為 V,由題意得24答案.(1)由圖可知，0與d(或-d )兩點(diǎn)間的電勢差為$電場強(qiáng)度的大小E0d電場力的大小FqE q 0d0(2 )設(shè)粒子在1 2mv2由圖可知由切得1 2mv2xq 0(1 7) A因動能

11、非負(fù),xq 0(1 7) A 0x d(1Axo d(1)q oAa粒子運(yùn)動區(qū)間d(1) x d(1)q oq o(3)考慮粒子從-xo處開始運(yùn)動的四分之一周期根據(jù)牛頓第二定律，粒子的加速度Eq q_om md由勻加速直線運(yùn)動將eg代入，得4d i粒子運(yùn)動周期T 4t,2m(q o A)q o14 ( 2oi1 上海).兩個等量異種點(diǎn)電荷位于 x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置x變化規(guī)律的是圖.V*答案：A21 ( 2oi1山東).如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為?©兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，««且a與c關(guān)

12、于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是A. b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)B. b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng)C. a、b兩點(diǎn)的電勢差等于 b、c兩點(diǎn)間的電勢差D. 試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能小于在 c點(diǎn)的電勢能答案：BC解析：根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場的分布特點(diǎn)和疊加原理可知A錯誤，B正確；因?yàn)閍、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線， 且a與c關(guān)于MN對稱，a、b兩點(diǎn)的電勢差等于 b、 c兩點(diǎn)間的電勢差，C正確；根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場的分布特點(diǎn)，a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，所以試探電荷 +q在a點(diǎn)的電勢能大于在 c點(diǎn)的電勢能，D錯誤。5（ 2012天津卷）.兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方104二 J一 ®Y A二:f向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作 用，則粒子在電場中（C ）A. 做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大B. 做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小C. 做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大D. 做曲線運(yùn)動，電勢能先變大后變小10. （2012重慶卷）.空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題20圖所示，a、b、c、d為電場中的四個點(diǎn)。貝U