電場線與點電荷運動軌跡的關(guān)系

1、電場線與點電荷運動軌跡的關(guān)系 14應(yīng)用物理 趙悅順一一.電場與電場強度電場與電場強度1.電場：電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的，電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。2.電場強度電場強度E 電場強度是用來表示電場的強弱和方向的物理量。試探點電荷（正電荷）在電場內(nèi)一點所受電場力的方向為電場方向。大小為點電荷受力與電荷量之比。 E=F/q3.電場線電場線 電場線是為了直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線。曲線上每一點的切線方向和該點電場強度的方向一致；曲線密集的地方場強強，稀疏的地方場強弱

2、。二.電場線與電荷運動關(guān)系1.電場線的切線方向為點電荷的受力方向。在下面的無限大勻強電場中有一個點電荷 假設(shè)它只受電場力，那么它的運動方向與電場線相同。2.假設(shè)點電荷以一初速度射入平行板電容器如圖所示，點電荷的運動為類平拋運動，不是沿電場線的方向。3.點電荷靜止釋放于彎曲的電場中點電荷靜止釋放于彎曲的電場中 靜止的電荷由于電場力的作用獲得切向速度,此后電荷的速度方向與電場力（加速度）的方向就不在同一條直線上了。三三.總結(jié)總結(jié)1.點電荷在電場中的運動與點電荷是否有初速度有關(guān)。2.點電荷在電場中的運動與點電荷初速度的方向有關(guān)。3.點電荷在電場中的運動與點電荷所受外力影響有關(guān)。4.點電荷在電場中的運

3、動與電場線的彎曲與否有關(guān)。5.所以點電荷的運動方向不一定沿電場線方向。庫侖定律庫侖定律1點電荷：帶電體本身的幾何線度比帶電體之間的距離小得多，可忽略其形狀和大小，抽象成一個點。2文字表述：在真空中，兩個靜止的點電荷之間的相互作用力，其大小與電荷的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比；作用力的方向沿著兩點電荷的連線，同號電荷相斥，異號電荷相吸。高斯定理高斯定理1. 表述：通過任一閉合曲面的電通量，等于該閉合曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和除以0 。內(nèi)SiseqSdE01這一閉合曲面通常叫做高斯面 2證明（由庫侖定律和場強疊加原理導(dǎo)出）(1)一個靜止的點電荷q，取以q為球心、任意長度r為半徑的球面S

4、包圍q 由點電荷電場的球?qū)ΨQ分布，可得通過球面S的電通量為： 022044qrrqSSedSrqSdE204qdSErS高斯定理與高斯定理與庫侖定律的關(guān)聯(lián)庫侖定律的關(guān)聯(lián) 高斯定理是從庫侖定律中導(dǎo)出的,它主要反映了庫侖定律的平方反比律,如果庫侖定律不服從平方反比律,我們就不可能得到高斯定理。由此可見高斯定理能夠反映庫侖定律的平方反比律。3000201414FqErqrqrr高斯定理與庫侖定律的區(qū)別高斯定理與庫侖定律的區(qū)別1.二者的產(chǎn)生方法不同:庫侖定律是一個實驗定律,它是法國科學家?guī)靵鲈?785年確立的。其中最重要的是扭秤實驗。高斯定理則不然,它不是由實驗得到的,而是通過一系列的推導(dǎo)總結(jié)出來的一個定理。2.二者的物理含義不同:庫侖定律的發(fā)現(xiàn)使人們對電現(xiàn)象由定性的研究過渡到定量的研究，特別是它的平方反比律性質(zhì),不僅是高斯定理的基礎(chǔ),而且隱含著光子質(zhì)量為零這樣一個深刻的物理意義。 3.在庫侖定律中,電荷之間的作用力服從平方反比律,說明電荷之間的作用力是有心力,表明靜電場是有心力場這一特性。高斯定理只能表明靜電場是有源場，電荷以發(fā)散的方式激發(fā)電場,即電荷是電場的源,而無法表明靜電場是有心力場這一重要特性。4.在高斯定理中,若不增加對稱性條件,從高斯定理中就不能推導(dǎo)出庫侖定律?？梢娫陟o電范圍內(nèi),庫侖定律比高斯定理包含更多的信息。5.二者的適用范圍不同:庫侖定律只適用于真空中相對靜止的兩個