几种典型电场线分布示意图及场强、电势的特点

匀强电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 － － － －

点电荷与带电平+ 孤立点电荷周围的电场 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

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。

匀强电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 － － － －

点电荷与带电平+ 孤立点电荷周围的电场 几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表重点

一、场强分布图

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。

等量电场大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条

同种正点电荷 线 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。

.几种典型的电场线

8.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）；

（2）电场线互不相交；

（3）电场线和等势面在相交处互相垂直；

（4）电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向；

（5）电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密.

[特别提醒]要掌握用比值定义的物理量的特点，区分电场强度的定义式和决定式.场强的叠加原理，即空间某一点的场强应是各场源电荷在该点激发的电场的矢量和，应该遵循平行四边形定则.特别注意电场线与场强、电势高低、等势面的关系.

[例3] (2005·全国)图9-36-4中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?（ ）

A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2

B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|

C. Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2

D. Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|

【剖析】场强是矢量，场强的合成遵循平行四边形定则，由平行四边形定则可画出场强的矢量图，可得到ACD正确.

【答案】ACD

【方法技巧】 本题考查场强的矢量性 ，即空间某一点的场强应是各场源电荷在该点激发的电场的矢量和，应该遵循平行四边形定则.

考点四 带电体在电场中的平衡

[特别提醒] 带电体在电场中的平衡问题是指带电体处于静止或者匀速直线运动状态，仍属“静力学”范畴，只是带电体所受的外力中多了一项电场力而已，因此，解题的一般步骤为：研究对象的选取（整体法或者隔离法）；受力分析并画出受力图；根据平衡条件列方程求解.

图9－36－4

静电场模型

一、夯实基础知识

1、深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。

(1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即：

221rqkqF 其中k为静电力常量， k=9.0×10 9 Nm2/c2

成立条件:①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r）。

(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。

2、深刻理解电场的力性质。

电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。

⑴定义：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。qFE 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

⑵点电荷周围的场强公式是：2rkQE，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。

⑶匀强电场的场强公式是：dUE，其中d是沿电场线方向上的距离。

3、深刻理解电场的能性质。

（1）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。

○1电势定义为φ=qE，是一个没有方向意义的物理量，电势有高低之分，按规定：正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点电势越高 。

○2电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。

○3当存在几个“场源”时，某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和 。

○4电势差，A、B间电势差UAB=ΦA-ΦB;B、A间电势差UBA=ΦB-ΦA，显然UAB=-UBA，电势差的值与零电势的选取无关。