常見的電場(chǎng)電場(chǎng)線分布規(guī)律

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：胡湛霏一、幾種常見電場(chǎng)線分布：二、等量異種電荷電場(chǎng)分析一、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)：①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；②兩點(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)：①由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸降低；②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;③若規(guī)定無限遠(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）①帶電粒子帶正電：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)降低，電勢(shì)能減少;②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):①兩點(diǎn)電荷的連線上，由點(diǎn)電荷起，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小，到終點(diǎn)。的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,再到另一點(diǎn)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度又越來越大；②兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，由中點(diǎn)。向兩側(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大，到達(dá)某一點(diǎn)后電場(chǎng)強(qiáng)度又越來越?。虎蹆牲c(diǎn)電荷（正）連線的中垂線上，電場(chǎng)強(qiáng)度方向由中點(diǎn)。指向外側(cè)，即平行于中垂線。2、電勢(shì):①兩正點(diǎn)電荷連線上，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。點(diǎn)兩側(cè)電勢(shì)依次降低。②兩負(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。③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：①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，則電勢(shì)越高，電勢(shì)能越小。②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)：①勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，是疏密相同的平行的直線。②場(chǎng)強(qiáng)處處相等。③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E1、電勢(shì)：隼=T（相當(dāng)于高度）q①根據(jù)電場(chǎng)線判斷：電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向減小。②根據(jù)在兩點(diǎn)間移動(dòng)試探電荷，根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷電勢(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)力做負(fù)功，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。WW③根據(jù)公式①二一。和①=—o判斷：把電荷q從將要比較的A、B兩點(diǎn)分別移到零電AqBq勢(shì)點(diǎn)。，若做的功分別為卬、卬，則可根由公式①二WAO-和①=WB^-直接判斷出AOBOAqBq隼、隼的高低。AB2、電勢(shì)能：E=r?q（相當(dāng)于重力勢(shì)能）p①在電場(chǎng)中，無論移動(dòng)+Q還是-@，只要電場(chǎng)力做正功，Q的電勢(shì)能一定減?。恢灰妶?chǎng)力做負(fù)功，Q的電勢(shì)能一定增大。②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，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；③電場(chǎng)力做功只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑無關(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、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇平面電場(chǎng)線較密處等勢(shì)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(chǎng)線分布如圖所示，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)的大(B)a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高4、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面5、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇平面電場(chǎng)線較密處等勢(shì)面也較密⑹檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大⑻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4圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均1勻分布，各4圓環(huán)間被此絕緣.坐標(biāo)原點(diǎn)o處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是

答案：B6、【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)高于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q和q『則(A)a處為正電荷，qa<qb(B)a處為正電荷，q：>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(chǎng)中的部分等勢(shì)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(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上海高考工半徑為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】已知，E—r曲線下O—R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)己知帶電球在r2R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A(yù)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(dòng)到2R處？解：(1)V(伏特)(2)ER2(2)—0——kAU="S"=1ER20由動(dòng)能定理一mv2=qAU=q—ER20209、(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(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R,'、qERv=—0-TOC\o"1-5"\h\z0、m10、(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、..丁■_d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷正確的是\--1，-'C；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+4沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢(shì)能減小答案：ABD24、靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)Q隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中0。和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以*=0為中心，沿乂軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q,其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為一A(0<4600)。忽略重力。求:(1)粒子所受電場(chǎng)力的大??；(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00①電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=dqp電場(chǎng)力的大小F=qE=0d(2)設(shè)粒子在［-x0,x0］區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速率為v,由題意得1mv2-和=-A由圖可知P=P(1-x))0d由①0得1X、，—mv2=qp(1-)-A20d因動(dòng)能非負(fù),有XqPJ-)-A>00d得Ax<d(1-——)q0

Ax=d(1-——)0qp0AA粒子運(yùn)動(dòng)區(qū)間-d(1-——)<x<d(1-——)妤妤00（3）考慮粒子從-x0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FEqqpa=—=—=--0mmmd由勻加速直線運(yùn)動(dòng)將④◎代入，得4d粒子運(yùn)動(dòng)周期T=41=——J2m(qp-A)

qp、0粒子運(yùn)動(dòng)周期014（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)隼隨位置％變化規(guī)律的是圖答案：Aa、21（2011山東）.如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，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，da、兩電荷的連線上。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dA.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A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)閍、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，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4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)，粒子題20.只受靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中（C）題20.人.做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大8.做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小?.做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大口.做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變?。?012重慶卷）.空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)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(chǎng)的等勢(shì)面分布如題20圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。則（