常見的電場(chǎng)電場(chǎng)線分布規(guī)律

1、常見電場(chǎng)電場(chǎng)線分布規(guī)律電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電勢(shì)部分基本規(guī)律總結(jié)整理：胡湛霏、幾種常見電場(chǎng)線分布：二、等量異種電荷電場(chǎng)分析1、場(chǎng)強(qiáng)： 在兩點(diǎn)電荷連線上，有正電荷到負(fù)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，中點(diǎn)0的電場(chǎng)強(qiáng)度最小。電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)最大，兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)依次減小。各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同。2、電勢(shì)： 由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸降低； 連線的中垂線所在的、并且與通過的所有電場(chǎng)線垂直的平面為一等勢(shì)面； 若規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為 0，則兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)電勢(shì)即為0。3、電勢(shì)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(chǎng)力做正功，電勢(shì)降低，電

2、勢(shì)能減少； 帶電粒子帶負(fù)點(diǎn)：電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)降低，電勢(shì)能增加。三、等量同種電荷電場(chǎng)分析1、場(chǎng)強(qiáng)： 兩點(diǎn)電荷的連線上， 由點(diǎn)電荷起，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小， 到終點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度 為0,再到另一點(diǎn)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度又越來(lái)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(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，到達(dá)某一 點(diǎn)后電場(chǎng)強(qiáng)度又越來(lái)越小； 兩點(diǎn)電荷（正）連線的中垂線上， 電場(chǎng)強(qiáng)度方向由中點(diǎn) O指向外側(cè)，即平行 于中垂線。兩正點(diǎn)電荷連線上,2、電勢(shì)：O點(diǎn)電勢(shì)最小，即由一個(gè)正點(diǎn)電荷到另一正點(diǎn)電荷電勢(shì)先降低后升高連線的中垂線上,O電電勢(shì)最大，即 O點(diǎn)兩側(cè)電勢(shì)依次降低。兩負(fù)點(diǎn)電荷連線上,O點(diǎn)電勢(shì)最大，即由一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷到另一負(fù)點(diǎn)電荷

3、電勢(shì)先增高后降低。連線的中垂線上,O點(diǎn)電勢(shì)最小，即 O點(diǎn)兩側(cè)電勢(shì)依次升高 其余各點(diǎn)電勢(shì)由一般規(guī)律判斷，順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。3、電勢(shì)能： 由電勢(shì)判斷：若帶電粒子為正電荷，則電勢(shì)越高，電勢(shì)能越大；若帶電粒子為負(fù)電荷，貝U 電勢(shì)越高，電勢(shì)能越小。 由功能關(guān)系判斷：若電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)能增加；若電勢(shì)能做正功，則電勢(shì)能減少。3、勻強(qiáng)電場(chǎng)1特點(diǎn): 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，是疏密相同的平行的直線。 場(chǎng)強(qiáng)處處相等。 電荷在其中受到恒定電場(chǎng)力作用，帶電粒子在其中只受電場(chǎng)力時(shí)做勻變速運(yùn)動(dòng)。2、等勢(shì)面：垂直于電場(chǎng)線的系列平面。四、電勢(shì)、電勢(shì)能的變化規(guī)律Ep1電勢(shì)：-（相當(dāng)于高度）q 根據(jù)電場(chǎng)線判斷：沿減小。 根

4、據(jù)在兩點(diǎn)間移動(dòng)試探電荷，根據(jù)電場(chǎng)力情況判斷電勢(shì)：正電荷：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)降低；電場(chǎng)力做，電勢(shì)能增加，電勢(shì)升高。負(fù)電荷：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能較小，電勢(shì)升高；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電勢(shì)降低。 根據(jù)公式 a WaO和b WbO判斷：把電荷q從將要比較的A、B兩點(diǎn)分別移到零電qq勢(shì)點(diǎn)0,若做的功分別為WAO、WBO，則可根由公式AWao和BWbo直接判斷出qqA、B的咼低。2、電勢(shì)能：Ep ?q （相當(dāng)于重力勢(shì)能） 在電場(chǎng)中，無(wú)論移動(dòng)+Q還是-Q,只要電場(chǎng)力做正功， Q的電勢(shì)能一定減?。?只要電場(chǎng)力做 負(fù)功，Q的電勢(shì)能一定增大。 對(duì)于正電荷，若電勢(shì)降低，則電勢(shì)能一定降低，若電勢(shì)升高，

5、則電勢(shì)能一定升高； 對(duì)于負(fù)電荷，若電勢(shì)降低，則電勢(shì)能一定升高，若電勢(shì)升高，則電勢(shì)能一定降低； 電場(chǎng)力做功只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。五、常見等勢(shì)面1點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：2、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：3、等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面。是兩簇對(duì)稱曲面。是兩簇對(duì)稱曲面。4、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面5是垂直于電場(chǎng)線的一簇平面、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面 電場(chǎng)線較密處等勢(shì)面也較密,所形成的電場(chǎng)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(shì)處處相等 a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則(A) a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的

6、大(B) a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高(C) 檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)力做負(fù)功答案：ABD12【2013江蘇高考】下列選項(xiàng)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41勻分布，各-圓環(huán)間彼此絕緣坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是6、【2013上海高考】.兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖所示，已知A點(diǎn)電勢(shì)咼于B點(diǎn)電勢(shì)。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則(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：B答案：B若把該圖

7、象與等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)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(chǎng)中的部分等勢(shì)面圖比較，可以得到：靠近正電荷的點(diǎn)電勢(shì)高, 靠近負(fù)電荷的點(diǎn)，電勢(shì)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(chǎng)；場(chǎng)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(chǎng)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(shì)差U;(4) 質(zhì)量為m電荷量為q的負(fù)電荷

8、在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處?解：(1) V (伏特)Q£ kRE0R2k1(3) U "S" E0R21 2 1(4) 由動(dòng)能定理 mv0 q U qE0R2 2Q的電荷，在垂9、(2013全國(guó)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(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為 R，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(klDqQ + q9Q+qA.kR2B. k曲C. k臚D. k g為靜電力常量)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(chǎng)強(qiáng)為零,答案：B解析：由于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)電場(chǎng)疊加

9、原理知，帶電圓盤和a點(diǎn)處點(diǎn)電荷在b處產(chǎn)生的場(chǎng)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)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，所以E=K(3R)"KRK 10qK9R2，所以B選項(xiàng)正確。qE°Rm10、(2013山東理綜).如圖所示，在x軸相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)固定兩 個(gè)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(gè)點(diǎn)，其中 a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、 d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷正確的是A. b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同B. 四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低C. b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)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(shì)能減小答案：A

10、BD24、靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)0隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中 知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以 x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。 為m電量為-q,其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為一 A (O<A<q0 o)。忽略重力。求：粒子所受電場(chǎng)力的大??；(1)(2)粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間;(3)粒子的運(yùn)動(dòng)周期。24答案.(1)由圖可知,0與d (或-d )兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為000 o和d為已 已知該粒子質(zhì)量電場(chǎng)強(qiáng)度的大小電場(chǎng)力的大小(2 )設(shè)粒子在-Xo,q 0dX0區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速率為 V,由題意得F qE1 mv2由圖可知1mv2xq 0(1 7) A因動(dòng)能非負(fù)，有q 0(1 7) A

11、0dxo d(1AA粒子運(yùn)動(dòng)區(qū)間d(1 ) x d(1 )q oq o(3)考慮粒子從-xo處開始運(yùn)動(dòng)的四分之一周期根據(jù)牛頓第二定律，粒子的加速度a F Eq ±_°m m md由勻加速直線運(yùn)動(dòng)將代入，得4d 粒子運(yùn)動(dòng)周期T 4t；2m(q o A)q o14 ( 2011上海).兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于 x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨MN為兩電荷連線的中垂線， a、A«申A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)閍、b、答案：A21 ( 2O11山東).如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,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(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩

12、電荷的連線上。以下判斷正確的是A. b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B. b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C. a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于 b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D. 試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在 c點(diǎn)的電勢(shì)能答案：BC 解析：根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的分布特點(diǎn)和疊加原理可知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(duì)稱，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于 b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，C正確；根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的分布特點(diǎn)，a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，所以試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 c點(diǎn)的電勢(shì)能，D錯(cuò)誤。5（ 2012天津卷）.兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)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)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場(chǎng)，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中（C ）A. 做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大B. 做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小C. 做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大D. 做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)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(gè)點(diǎn)電荷，其中點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如題20圖所示, a、b、c、d為電場(chǎng)