电场1
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一电场的电场线分布
电场线是用来表示电场强度和方向的线条,可以帮助我们直观地理解电场的分布情况。
在一个电场中,电场线的分布通常具有以下特点:
1. 电场线从正电荷开始,朝向负电荷方向。
这是因为电场线是从正电荷指向负电荷,表示了电场的方向。
2. 电场线一般不会相交。
这是因为电场线代表了方向,两个不同方向的电场线相交会导致产生不一致的方向信息,所以电场线不会相交。
3. 电场线在正电荷周围呈辐射状分布。
这是因为正电荷对周围空间产生电场,电场线从正电荷出发向周围扩散。
4. 电场线在负电荷周围呈辐射状分布。
与正电荷相反,负电荷会吸引电场线,使电场线从周围向负电荷集中。
5. 电场线在电场强度较强的地方更密集。
当电场强度增大时,电场线的密度也相应增加。
这是因为电场线的密度反映了电场的强度。
需要注意的是,以上描述是基于理想的条件下得出的,实际情况下电场线的分布可能会受到周围其他物体的影响,例如导体和绝缘体等。
电场知识点总结1、两种电荷(1)自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷。
(2)电荷守恒定律2、库仑定律(1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)适用条件:真空中的点电荷。
点电荷是一种理想化的模型。
如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少。
3、电场强度、电场线(1)电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体。
电场是客观存在的,电场具有力的特性和能的特性。
(2)电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度。
定义式:E=F/q方向:正电荷在该点受力方向。
(3)电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫做电场线。
电场线的性质:①电场线是起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处);②电场线的疏密反映电场的强弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。
(4)匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场。
匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线。
(5)电场强度的叠加:电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的.时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。
4、电势差U: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WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差。
公式:UAB=WAB/q电势差有正负:UAB=―UBA,一般常取绝对值,写成U。
5、电势φ:电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。
(1)电势是个相对的量,某点的电势与零电势点的选取有关(通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势)。
电荷间相互作用力电场知识点梳理一、正确理解电场概念:(1)两个有质量的物体之间存在万有引力,它们通过引力场相互作用,两个带有一定电量的电荷间存在相互作用,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,但电荷间并没有接触,电荷间的相互作用是通过某种物质发生的,这种物质就是电场。
电场看不见、摸不着,是一种较抽象的物质,但它是客观存在的,我们可以感觉到它对放入其中的电荷产生力的作用,以及它对物体做功导致能量的变化。
(2)只要有电荷存在,在电荷的周围就存在电场,电荷及其电场不可分割,同时存在同时消失。
电场是一种物质,它具有物质的共同属性,具有质量、能量。
电荷间的相互作用是通过电场这种物质发生的。
二、引入描述电场的力的性质的物理量——电场强度正确理解电场强度的概念:(1)电场的基本性质:对放入其中的检验电荷(电量很小的点电荷)有力的作用,这种力叫电场力。
(2)检验电荷在电场中某点受到的电场力跟它的电量的比值,由电场本身决定,还由电场中某点的位置决定,跟放入电场中该点的检验电荷无关。
同样,在电场里,某点电荷受到的力与它自身的电量的比值为一定值,如在点电荷电场里(Q为场源电荷的电量,r为到场源电荷的距离),因此,我们也可以定义一个物理量描述电场的强弱:电场强度(3)电场强度的定义。
放入电场中某点受到的电场力跟它的电量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强,用E表示,若F表示检验电荷q受到的电场力,那么。
①上式为场强的定义式,适用于一切电场。
②只要电场确定,电场中某点的场强E是确定的,与检验电荷q无关。
不能说,场强E跟电场力F 成正比,跟检验电荷的电量q成反比。
③电场强度是矢量,规定场强的方向是正电荷受力的方向。
这样,负电荷受力的方向跟场强的方向相反。
④场强的单位是牛/库,国际符号N/C。
⑤点电荷Q在真空中形成的电场中,在距离Q为r的P点的场强E的大小为。
⑥如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场,这时某点的场强,就等于各个点电荷在该点产生的场强的矢量和。
1-3电场 电场强度和电场线考试要点:1、了解电场、电场强度、电场线的概念及相互关系。
2、理解电场强度的物理意义、定义式、知道点电荷电场强度公式。
3、区分场源电荷与检验电荷的不同。
正确认识定义式与点电荷电场公式的关系。
4、了解各种基本电场的电场线情况。
电场线与运动的关系。
考试重点:电场强度定义、电场线考试难点:电场强度定义与意义【知识点回顾】(一)电场1、电场——电荷周围空间存在的一种特殊物质。
电场电荷作用的媒介,对放入其中的电荷会产生力的作用。
又具有能的作用。
(二)电场强度根据电场的基本性质——对放入电场中的电荷会产生力的作用。
1、定义:E= F/q ,单位:F/N; q/C; E(N/C)方向:正电,E 与F 同向,负电:E 与F 反向。
讨论:(1)比值定义:E= F/q , 则能说E 与F 成正比,E 与q 成反比吗?(不:当q 加倍,F 加倍,但E 不变。
)E 由q 、F 来决定吗?(E 虽然由它们来定义,但并不由它们决定。
由场源电荷决定)回顾:R=U/T ,ρ=m/v ,同样道理。
2、点电荷的电场(在距Q 为R 处的电场)推理:放入电荷q ,受力为2rQq k F =;电场强度为:22r Q k qr Qq k q F E === 说明:① E 大小:E ∝Q ;E ∝1/r 2; E 方向:沿连线+Q 向外;-Q 向里。
② 两个公式比较:qF E =;定义式,适用于一切情况。
E 并不由F 、q 决定。
2r Q kE =,只适用于真空点电荷电场。
E 由Q 、R 决定。
③ 求F 两种方法:F=qE, q r Q k r Qq k F )(22== 公式括号内的意义? ④ 比方:电场——风场;场源电荷——电风扇;检验电荷q ——检测的纸片。
(3)多个点电荷电场:为各个点电荷产生电场强度的矢量和。
..21++=E E E ρρρ如图1,等量异种电中垂线上各点电场方向?大小如何变化?图2例:如图,q B =1×10-6C, r=1m, F B =1.8×10-2N,求:① E B ;q A ; ②若q B ′=0.2×10-6C; E B =? ③ AC=2m; E C =?解:① E B =F/q B =1.8×104N/C C C kr E q A A 69421021091108.1-⨯=⨯⨯⨯== ② E B 不变,F 变大为原来的5倍;③ 由2rQ k E =,R 为2倍,则E 为B 点的1/4;E C =1.8×104/4=0.45×104N/C.(三)电场线——各点的切线方向都与该点的电场强度方向一致的有方向曲线(假想曲线),1、电场线与电场强度:电场线切线方向——E 方向;疏密程度——E 大小;2、特点:不相交、不重合、不中断(无电荷处)、不闭合、起于正电荷,止于负电荷。
一、选择题1.如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,则()A.平行板电容器的电容将变小B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能将减少D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向上移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变2.如图所示,平行金属板A、B间加速电压为U1,C、D间的偏转电压为U2,M为荧光屏。
今有不计重力的一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的混合体,从A板由静止开始经加速和偏转后,打在荧光屏上,则它们A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点3.如图所示,在两等量异种点电荷A、B的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,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,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。
则以下判断正确的是A.b点场强大于d点场强B.b点电势高于d点电势C.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能D.a、b两点的电势差等于b、c两点的电势差4.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c点在两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,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.c点的电场强度比d点的大 D.c点的电势比d点的低5.如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。
整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打到屏上的速度一样大C.三种粒子运动到屏上所用的时间相同D.三种粒子一定打到屏上的同一位置6.关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是A.任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.电场强度的方向处处与等电势面垂直7.如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连。
第I 卷(选择题)一、选择题(题型注释)1.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( )A .A A W W q εϕ=-=,B .A A W W q εϕ==-,C .A A W W q εϕ==,D .A A W q W εϕ=-=-,2.(多选题)图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D .带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大3.如图为某电场的等势线图,相邻等势面的电势差相等,已知把一电子从A 移到B ,电场力做正功,AB<BC ,则下列关系正确的是A .C B A E E E >> B .C B A E E E << C . C B A ϕϕϕ<<D .C B A ϕϕϕ>>4.(多选题)如图,a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、h 分别为立方体的八个顶点,两个带正电的点电荷分别固定在e 、g,电荷量均为Q (不计重力)。
一个带负电的检验电荷A. 在a.c两点受到的电场力相同B. 在b、d两点的电势能相等C. 从b点静止释放,将沿直线运动到h点,电势能保持不变D. 从f点静止释放,将沿直线运动到h点,电势能先减小后增大5.三个等量点电荷位于等边三角形的三个顶点,电性如图所示,A、B是底边中垂线上的两点,C、D两点在底边上,且与中垂线等距。
用EC、ED表示C、D两点场强的大小,用φA、φB表示A、B两点的电势,则()A.EC=ED φA<φBB.EC<ED φA>φBC.EC>ED φA>φBD.EC>ED φA<φB6.如图所示,两等量同种点电荷固定在水平方向上的A、B两点,过AB中点O的竖直方向上有C、P、Q、D四点,其中C、D和P、Q分别关于O点对称。
一带电小球自C点由静止释放,运动到P点时小球的加速度为零。
重力加速度为g,则下列判断正确的是A.小球运动到Q点时的加速度为2gB.小球从P点运动到O点的过程中可能先减速后加速C.小球在O点时的电势能最小D.小球在P点的电势能可能大于Q点的电势能7.如图所示,真空中M、N处放置两等量异号电荷,a、b、c 表示电场中的3条等势线,d 点和 e 点位于等势线a 上,f 点位于等势线 c 上,d f 平行于 M N.已知:一带正电的试探电荷从 d 点移动到 f 点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是()A .M点处放置的是负电荷B .d 点的电势低于f 点的电势C .d 点的场强与f 点的场强完全相同D .将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到 e 点,电场力先做正功、后做负功8.如图所示,在真空中的A 、B 两点分别放置等量异种点电荷,在A 、B 两点间取一正五角星形路径abcdefghija ,五角星的中心O 与A 、B 的中点重合,其中af 连线与AB 连线垂直。
现有一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是:( )A .a 点的电势高于f 点的电势B .b 点和j 点的电场强度相同C .从j 点移到i 点的过程中,电势能增大D .若A 、B 两处的电荷量都变为原来的2倍,则A 、B 连线中点O 的场强也变为原来的2倍9.如图9所示,A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且DB CD AC ==,将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则()A 、电场力一直做正功B 、电场力先做正功再做负功C 、电场力一直做负功D 、电场力先做负功再做正功10.如图所示,电场中的一簇电场线关于y 轴对称分布,0点是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以0为圆心的一个圆周上的四个点,其中M 、N 在y 轴上,Q 点在x 轴上,则A.M 点电势比P 点电势高B.OM 间的电势差等于NO 间的电势差C.将一负电荷从M 点移到P 点,电场力做正功D.一正电荷在0点的电势能小于在Q 点的电势能11.某静电场沿x 方向的电势分布如图所示,则( )A .在0—x1之间不存在沿x 方向的电场。
B .在0—x1之间存在着沿x 方向的匀强电场。
C .在x1—x2之间存在着沿x 方向的匀强电场。
D .在x1—x2之间存在着沿x 方向的非匀强电场。
12.试题内容丢失13.如图所示,带正电的点电荷固定于Q 点,电子在库仑力作用下,沿顺时针方向做以Q 为一个焦点的椭圆运动。
O 为椭圆的中心,M 、P 、N 为椭圆上的三个点,M 和N 分别是椭圆上离Q 最近和最远的点。
则以下说法正确的是(A )电子在M 点的速率最小(B )椭圆上N 点的电势最低(C )电子在N 点的电势能最小(D )电子在P 点受到的库仑力的方向指向O 点14.一个正点电荷Q 静止在正方形的一个角上,另一个带电质点射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角a 、b 、c ,如图所示,则有(A BD )A .a 、b 、c 三点电势高低及场强大小的关系是b c a b c aEE E 2,==>=ϕϕϕ B .质点由a 到b 电势能增加,由b 到c 电场力做正功,在b 点动能最小C .质点在a 、b 、c 三处的加速度大小之比是1:2:1D .若改变带电质点在a 处的速度大小和方向,有可能使其经过a 、b 、c 三点做匀速圆周运动15.如图所示,在匀强电场E 内的0点放置一个点电荷+ Q 。
a 、 b 、c 、d 、e,f 为以O 为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平 行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法正确的是A. b,d 两点的电场强度相同B. a 点的电势等于/点的电势C. 将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D. 将点电荷+Q 在球面上任意两点之间移动时,从a 点移动到c 点其电势能的变化惫一 定最大16.如图所示,在粗糙的斜面上固定一点电荷Q ,在M 点无初速度释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q 的电场中沿斜面运动到N 点停下.则从M 到N 的过程中,下列说法正确的是( )A .小物块所受的电场力减小B .小物块的电势能可能增加C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功17.竖直放置的劲度系数为K 的轻质弹簧上端与质量m 的小球连接,下端与水平桌面上的质量为M 的绝缘物块相连,小球带正电,电量为q 且与弹簧绝缘,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态,现突然加一个竖直向上、大小为E 的匀强电场,某时刻物块对水平面的压力为零,则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中,小球电势能改变量大小为( )A .K g m M Eq )(+B .K g m M Eq )(-C .K EqMgD .K Eqmg18.如图所示,ABCD 为匀强电场中相邻的四个等势面,相邻等势面间距离为5cm .一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面D 时,动能为15 eV(电子伏),到达等势面A 时速度恰好为零.则下列说法正确的是(A )场强方向从A 指向D(B )匀强电场的场强为100 V /m(C )电子经过等势面C 时,电势能大小为5 eV(D )电子在上述等势面间运动的时间之比为1:2:319.如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q ,一表面绝缘带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以速度0v 在金属板上自左端向右端运动,小球做_______运动;受到的电场力做的功为_______.20.如右图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为v2(v2<v1).若小物体电荷量保持不变,OM =ON ,则 ( )A .小物体上升的最大高度为v21+v224gB .从N 到M 的过程中,小物体的电势能逐渐减小C .从M 到N 的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功D .从N 到M 的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小21.(双项选择题)两根相同的的绝缘轻线一端固定在O 点,另一端分别连接两个完全相同的带电小球A 和B ,A 、B 之间用第三根线连接起来,如图所示.将第三根线剪断后,发现A 和B 两球都先向上摆动然后再向下摆动,不计空气阻力,则A 和B 两球在向上摆动过程中A .所受库仑力逐渐减小B .具有的电势能逐渐增大C .动能不断增加D .机械能不断增加22.(多选)一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一个正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示,以E 表示两板间的场强,U 表示两板间的电压, EP 表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将上极板移至图中虚线所示位置,则( )A.U变小,E不变 B.E变大,EP变大C.U变小,EP不变 D.U不变,EP不变23.如图所示,点电荷A、B是带电量为Q的正电荷,C、D是带电量为Q的负电荷,它们处在一个矩形的四个顶点上。
它们产生静电场的等势面如图中虚线所示,在电场中对称的有一个正方形路径abcd(与ABCD共面),如实线所示,O为正方形与矩形的中心。
取无穷远处电势为零,则()A.O点电势为零,场强为零。
B.b、d两点场强相等.电势相等。
C.将电子沿正方形路径a---d---c移动,电场力先做负功,后做正功。
D.将质子沿直线路径a---o---c移动,电势能先减少后增加。
24.理论研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平面,一块两面正电,一块两面负电.把它们正交放置如图5所示,单位面积所电荷量相等(设电荷在相互作用时不移动),右图中直线A1B1和A2B2 分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点,则下图中能正确反映等势面分布情况的是25.如图所示,两个固定的相同细环相距一定的距离,同轴放置,Ol、O2分别为两环的圆心,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷。
一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环,则在带电粒子运动过程中()A.在O1点粒子加速度方向向左B.从Ol到O2过程粒子电势能一直增加C.轴线上Ol点右侧存在一点,粒子在该点动能最小D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点,它们关于O1、O2连线中点对称26.如图所示,三根等长的细绝缘棒组成等边三角形,P点为三角形的中心,三根棒带有均ϕ(取无穷远处电势为零),电场强度为E0.匀分布的等量正电荷,此时测得P点的电势为现将BC棒取走,AB、AC棒的电荷分布不变,则下列说法正确的是( )ϕ/3A.P点的电势变为2ϕ/3B.P点的电势变为C.P点的电场强度增大D.P点的电场强度减小27.如图OO`点放置两个等量正电荷,在00`直线上有A、B、C三个点,且OA=0`B=0`C,一点电荷q(q>0) 沿路径Ⅰ从B运动到C电场力所做的功为W1, 沿路径Ⅱ从B运动到C电场力所做的功为W2, 同一点电荷在从A沿直线运动到C电场力所做的功为W3,则下列说法正确的是A.W1大于W2 B.W1为负值C.W1大于W3 D.W1等于W328.如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带正电的油滴从下极板边缘射入,并沿直线从上极板边缘射出,油滴的质量为m,带电荷量为q,则A.场强的方向竖直向上B.场强的方向竖直向下C.两极板间的电势差为mgd/qD.油滴的电势能增加了mgd29.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。