常見的電場電場線分布規(guī)律

1、常見電場電場線分布規(guī)律電場強(qiáng)度、電場線、電勢部分基本規(guī)律總結(jié)整理：胡湛霏一、幾種常見電場線分布：二、等量異種電荷電場分析1、場強(qiáng)：在兩點(diǎn)電荷連線上，有正電荷到負(fù)電荷，電場強(qiáng)度先減小后增大，中點(diǎn)的電場強(qiáng)度最小。電場強(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)O的場強(qiáng)最大，兩側(cè)場強(qiáng)依次減小。各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同。2、電勢：O由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸降低；連線的中垂線所在的、并且與通過的所有電場線垂直的平面為一等勢面；若規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢為0，則兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)電勢即為0。3、電勢能：（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：電場力做正功，電勢降低，電勢能減少；帶

2、電粒子帶負(fù)點(diǎn)：電場力做負(fù)功，電勢降低，電勢能增加。三、等量同種電荷電場分析1、場強(qiáng)：兩點(diǎn)電荷的連線上，由點(diǎn)電荷起， 電場強(qiáng)度越來越小，到終點(diǎn) O的電場強(qiáng)度為 0，再到另一點(diǎn)電荷，電場強(qiáng)度又越來越大；兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，由中點(diǎn) O向兩側(cè)， 電場強(qiáng)度越來越大，到達(dá)某一點(diǎn)后電場強(qiáng)度又越來越??；兩點(diǎn)電荷 （正）連線的中垂線上， 電場強(qiáng)度方向由中點(diǎn) O指向外側(cè)， 即平行于中垂線。2、電勢：兩正點(diǎn)電荷連線上，O點(diǎn)電勢最小， 即由一個正點(diǎn)電荷到另一正點(diǎn)電荷電勢先降低后升高。連線的中垂線上，O電電勢最大，即O點(diǎn)兩側(cè)電勢依次降低。兩負(fù)點(diǎn)電荷連線上，O點(diǎn)電勢最大， 即由一個負(fù)點(diǎn)電荷到另一負(fù)點(diǎn)電荷電勢先增高后降

3、低。連線的中垂線上，O點(diǎn)電勢最小，即O點(diǎn)兩側(cè)電勢依次升高。其余各點(diǎn)電勢由一般規(guī)律判斷，順著電場線方向電勢逐漸降低。精選文庫3、電勢能：由電勢判斷：若帶電粒子為正電荷，則電勢越高，電勢能越大；若帶電粒子為負(fù)電荷，則電勢越高，電勢能越小。由功能關(guān)系判斷：若電場力做負(fù)功，則電勢能增加；若電勢能做正功，則電勢能減少。3、勻強(qiáng)電場1、特點(diǎn)：勻強(qiáng)電場的電場線，是疏密相同的平行的直線。場強(qiáng)處處相等。電荷在其中受到恒定電場力作用，帶電粒子在其中只受電場力時做勻變速運(yùn)動。2、等勢面：垂直于電場線的系列平面。四、電勢、電勢能的變化規(guī)律E p1、電勢：（相當(dāng)于高度）q根據(jù)電場線判斷：電勢 沿電場線方向 減小。根據(jù)在

4、兩點(diǎn)間移動試探電荷，根據(jù)電場力做功 情況判斷電勢：正電荷： 電場力做正功， 電勢能減小， 電勢降低； 電場力做 負(fù)功 ，電勢能增加， 電勢升高。負(fù)電荷： 電場力做正功， 電勢能較小， 電勢升高； 電場力做負(fù)功， 電勢能增加， 電勢降低。根據(jù)公式 AWAO 和BWBO 判斷：把電荷q 從將要比較的A、B 兩點(diǎn)分別移到零電qq勢點(diǎn) O，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的高低。2、電勢能： E p? q （相當(dāng)于重力勢能）在電場中，無論移動+Q還是 -Q，只要電場力做正功，Q的電勢能一定減??；只要電場力做負(fù)功， Q的電勢能一定增大。對于正電

5、荷，若電勢降低，則電勢能一定降低，若電勢升高，則電勢能一定升高；對于負(fù)電荷，若電勢降低，則電勢能一定升高，若電勢升高，則電勢能一定降低；電場力做功只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動路徑無關(guān)。五、常見等勢面1、點(diǎn)電荷電場中的等勢面：2、等量異種點(diǎn)電荷電場中的等勢面：3 、等量同種點(diǎn)電荷電場中的等勢面：以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面。是兩簇對稱曲面。是兩簇對稱曲面。-2精選文庫4、勻強(qiáng)電場中的等勢面5、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面是垂直于電場線的一簇平面電場線較密處等勢面也較密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, 所形成的電場線分布如圖所示 , 金屬球表面的

6、電勢處處相等. a 、b 為電場中的兩點(diǎn), 則(A)a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b 點(diǎn)的大(B)a點(diǎn)的電勢比b 點(diǎn)的高(C) 檢驗(yàn)電荷 -q 在 a 點(diǎn)的電勢能比在 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 , 電場力做負(fù)功答案： ABD2【 2013 江蘇高考】 .下列選項中的各1 圓環(huán)大小相同 , 所帶電荷量已在圖中標(biāo)出 , 且電荷均4勻分布 , 各 1 圓環(huán)間彼此絕緣.坐標(biāo)原點(diǎn)O 處電場強(qiáng)度最大的是4-3精選文庫答案： B6、【 2013 上海高考】 兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖所示，已知 A 點(diǎn)電勢高于 B 點(diǎn)電勢。 若位于 a、b 處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為 qa

7、 和 qb，則(A)a 處為正電荷，qa qb(B)a 處為正電荷，qa qb(C)a 處為負(fù)電荷，qa qb(D)a 處為負(fù)電荷，qa qb答案： B若把該圖象與等量異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面圖比較，很容易得出正確的結(jié)論解答：解：若把該圖象與等量異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面圖比較，可以得到：靠近正電荷的點(diǎn)電勢高，靠近負(fù)電荷的點(diǎn)，電勢較低所以，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；場強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中 E0 已知， E r 曲線下 OR部分的面積等于R 2R部分的面積。(1) 寫出 E r 曲線下面積的單位；(2) 己知帶

8、電球在 r R處的場強(qiáng) E kQ r 2，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差 U；(4) 質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動到2R處 ?解：（ 1） V（伏特）QQE0 R2（ 2） E0 kkR2（3） U "S"1 E0R（ 4）由動能定理 1212q U2mv0q 2 E0 R9、（ 2013 全國新課標(biāo)I ）、如圖，一半徑為 R 的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷， 在垂直于圓盤且過圓心c 的軸線上有a、 b、 d 三個點(diǎn)， a 和 b、 b 和 c、 c 和 d 間的距

9、離均為R，在 a 點(diǎn)處有一電荷量為q 的固定點(diǎn)電荷。 已知 b 點(diǎn)處的場強(qiáng)為零， 則 d 點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量 )A.kB. kC. kD. k答案： B解析： 由于 b 點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，根據(jù)電場疊加原理知，帶電圓盤和a點(diǎn)處點(diǎn)電荷在b 處產(chǎn)生的場強(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)生的場強(qiáng)方向相同，所以 E= KqKqK10q(3R)2R29R2 ，所以 B 選項正確。-4精選文庫qE0 Rv0m10、（ 2013 山東理綜） .如圖所示，在x 軸相距為 L 的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷+Q、 - Q，虛線是以 +Q所在點(diǎn)為圓心、 L/2為半徑的圓，、d是

10、圓上的四個點(diǎn)，其中、兩點(diǎn)在x軸上， 、a b ca cbd 兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對稱。下列判斷正確的是A b、 d 兩點(diǎn)處的電勢相同B. 四點(diǎn)中 c 點(diǎn)處的電勢最低C b、 d 兩點(diǎn)處的電場強(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 的電勢能減小答案： ABD24、靜電場方向平行于 x軸，其電勢 隨 x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中 0和 d為已知量。 一個帶負(fù)電的粒子在電場中以 x=0為中心， 沿x軸方向做周期性運(yùn)動。 已知該粒子質(zhì)量為m、電量為 - q，其動能與電勢能之和為 A（ 0<A<q0）。忽略重力。求：（ 1）粒子所受電場力的大??；（ 2）粒子的

11、運(yùn)動區(qū)間；（ 3）粒子的運(yùn)動周期。024答案（1）由圖可知，0與d（或 -d ）兩點(diǎn)間的電勢差為 0-dO電場強(qiáng)度的大小E0d電場力的大小q0F qEd（2）設(shè)粒子在 - x0， x0 區(qū)間內(nèi)運(yùn)動，速率為v，由題意得1 mv2qA2x由圖可知0(1)d由1 2得12q 0(1x mv) A2dqxA 0因動能非負(fù)，有0(1)d得xd (1A )q0xd-5精選文庫即x0 d (1A )q 0粒子運(yùn)動區(qū)間 d (1A ) xd (1A )q 0q 0（3）考慮粒子從 - x 處開始運(yùn)動的四分之一周期0根據(jù)牛頓第二定律，粒子的加速度FEqq 0ammdm由勻加速直線運(yùn)動t2x0a將4 5代入，得t

12、2md2A (1)q 0q 0粒子運(yùn)動周期T4d2m( q 0 A)4tq 014（ 2011上海） 兩個等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置 x 變化規(guī)律的是圖答案： A21（ 2011 山東）如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、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對稱， b 點(diǎn)位于 MN上， d 點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是A b 點(diǎn)場強(qiáng)大于d 點(diǎn)場強(qiáng)B b 點(diǎn)場強(qiáng)小于d 點(diǎn)場強(qiáng)C a、 b 兩點(diǎn)的電勢差等于b、c 兩點(diǎn)間的電勢差D試探電荷 +q 在 a 點(diǎn)的電勢能小于在c 點(diǎn)的電勢能答案：

13、BC解析：根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場的分布特點(diǎn)和疊加原理可知A 錯誤， B 正確；因?yàn)閍、b、-6精選文庫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對稱， a、b 兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差，C正確；根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場的分布特點(diǎn)，a 點(diǎn)的電勢高于c 點(diǎn)的電勢，所以試探電荷+q 在 a 點(diǎn)的電勢能大于在c 點(diǎn)的電勢能，D錯誤。5（ 2012 天津卷） . 兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，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)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場， 粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中(C)A做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大B做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小C做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大D做曲線運(yùn)動，電勢能先變大后變小10（ 2012 重慶卷）空中P、 Q 兩點(diǎn)處各固定一個點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題20 圖所示，a、 b、 c、d 為電場中的四個點(diǎn)。則(