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1、常见的电场电场线分布规律SANY GROUP system office room【SANYUA16H-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： 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； 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: 由正电荷到负电荷电势逐渐降低； 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； 若规定无限远处电势为0，则两点
2、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） 带电粒子带正电：电场力做正功，电势降低，电势能减少； 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： 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； 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； 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: 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
3、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。 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。 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： 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。 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： 匀强电场的电场线，是疏密相同的平行的直线。 场强处处相等。 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
4、速运 动。2、等势面：垂直于电场线的系列平面。四、电势、电势能的变化规律1、电势：中=乌(相当于高度) 根据电场线判断：电势沿电场线方向减小。 根据在两点间移动试探电荷，根据电场力做功情况判断电势：正电荷：电场力做正功，电势能减小，电势降低；电场力做负功，电势能增 加，电势升高。负电荷：电场力做正功，电势能较小，电势升高；电场力做负功，电势能增 加，电势降低。 根据公式平=ao和平=bo判断：把电荷q从将要比较的A、B两点分别W 移到零电势点。，右做的功分别为W 、W ，则可根由公式中=AO和AO BOW2、电势能：E =中q (才目当于重力势能)BO直接判断出中、中的高低。 在电场中，无论移
5、动+Q还是-Q,只要电场力做正功，Q的电势能一定减小； 只要电场力做负功，Q的电势能一定增大。 对于正电荷，若电势降低，则电势能一定降低，若电势升高，则电势能一定 升高；对于负电荷，若电势降低，则电势能一定升高，若电势升高，则电势能一定 降低； 电场力做功只与初末位置有关，与运动路径无关。五、常见等势面1、点电荷电场中的等势面：2、等量异种点电荷电场中的等势面：3、等量同种 点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。是两簇对称曲面。是两簇对称曲面。4、匀强电场中的等势面5、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 是垂直于电场线的一簇平面电场线较密处等势面也较密1、【2013江苏高考】将
6、一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形 成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等.a、b为 电场中的两点，则(A) a点的电场强度比b点的大/ /(B) a点的电势比b点的高- /(C) 检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大(D) 将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功答案：ABD2【2013江苏高考】.下列选项中的各1圆环大小相同，所带电荷量已在图中标4出，且电荷均匀分布，各1圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是 4答案：B6、【2013上海高考】.两异种点电荷电场中的部分等势面 如图所示，已知A点电势高于B点电势。若位于a、b 处点电荷的电荷量大小分
7、别为q和qb，则(A) a处为正电荷，q qb(C) a处为负电荷，q：q：答案：Ba b若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，很容易得出正确的结论.解答：解：若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，可以得到：靠近正电荷的点电势高，靠近负电荷的点，电势较低.所以，a处为正电荷.等8、【2013上海高考】.半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电 场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E。已知，E-r曲线下OR部分 的面积等于R-2R部分的面积。(1) 写出E-r曲线下面积的单位；(2) 己知带电球在rNR处的场强E=kQ/r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所
8、带的电荷量Q为多大(3) 求球心与球表面间的电势差AU ；(4) 质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处解：(1) V (伏特)(2)-1 Q 共 E R 2 E = k r Q =(3) AU =S = 2E0R由动能定理2 mv2 = qAU = q 2 E0R9、(2013全国新课标I)、如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、dM个点，a和b、b和 c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷。已知b点 处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)Q+q叩十 qxxA.k,
9、B.k，j C.kD.k 冬:-。答案：B解析：由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反。在d点处带电圆盘和a点处点电荷K q ,Kq_K 10 q产生的场强方向相同，所以E二K（3R）2十kR2 - K 9如，所以B选项正确。10、（2013山东理综）.如图所示，在乂轴相距为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、L/2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。下列判断正 确的是A. b、d两点处的电势相同B. 四点中c点处的电势最低C. b、d两点处的电
10、场强度相同D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小答案：ABD24、静电场方向平行于x轴，其电势e随x的分布可简化为如图所示的折线，图中e和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周 期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为一A （0A 0得|M d(1 -A)qp0A即 x = d (1 )0qp0AA粒子运动区间-d(1) x d(1)qpqp00(3)考虑粒子从-乂0处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律，粒子的加速度a =-=竺=& m m md由匀加速直线运动t =：丑0 a将代入，得 t = ,l，2m (1-4)
11、、，帅qp1004d 粒子运动周期T = 4t =v：2m( qp A)qp0014(2011上海).两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描 述电势p随位置x变化规律的是图答案：A21 (2011山东).如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线 的中垂线，a、b、三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对 称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是A. b点场强大于d点场强B. b点场强小于d点场强IC. a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，上.D. 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能答案：BC,解析：根据等量异种点电荷
12、的电场的分布特点和叠加原理可知A错误，B正确；因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与c关于MN对称，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，C正确；根据等量异种点电荷的电场的分布特点，a点的电势高于c点的电势，所以试探 电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误。5(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞TL a h 何-IflV行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中(C)A. 做直线运动，电势能先变小后变大B. 做直线运动，电势能先变大后变小C. 做曲线
13、运动，电势能先变小后变大D. 做曲线运动，电势能先变大后变小10. (2012重庆卷).空中P、Q两点处各固定一个点电，荷，其中P点处为正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。则曲.20囹(D)A. P、Q两点处的电荷等量同种B. a点和b点的电场强度相同C. c点的电热低于d点的电势D. 负电荷从a到c,电势能减少解析：由等势面的对称分布可知，P、Q两点处的电荷是等量的异种电荷，即P 点处为正点电荷，Q点处为负点电荷。该题考查常见电场的特点，解题的关键是在两个电荷 连线的中垂线上的电势和无穷远处的电势相等.而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场 的电势都比它低.属于简单题
