等量同異種電荷電場分布

會(huì)計(jì)學(xué)1等量同異種電荷電場分布知識內(nèi)容第1頁/共26頁幾種常見電場的等勢面分布圖譜：知識內(nèi)容第2頁/共26頁知識內(nèi)容第3頁/共26頁第4頁/共26頁2（09·上海物理·3）兩帶電量分別為q和－q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖（）

第5頁/共26頁解析：由等量異種點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的關(guān)系可知，在兩電荷連線中點(diǎn)處電場強(qiáng)度最小，但不是零，從兩點(diǎn)電荷向中點(diǎn)電場強(qiáng)度逐漸減小，因此A正確。第6頁/共26頁.（09·江蘇物理·8）空間某一靜電場的電勢在軸上分布如圖所示，軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場強(qiáng)度在方向上的分量分別是、，下列說法中正確的有（）

A．的大小大于的大小

B．的方向沿軸正方向

C．電荷在O點(diǎn)受到的電場力在方向上的分量最大

D．負(fù)電荷沿軸從移到的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功第7頁/共26頁本題的入手點(diǎn)在于如何判斷電場強(qiáng)度方向和的大小，由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強(qiáng)電場，用勻強(qiáng)電場的處理方法思考，從而得到結(jié)論，此方法為微元法；需要對電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解。在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖象，B點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差大于C點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差，看做勻強(qiáng)電場有，可見>，A項(xiàng)正確；同理可知O點(diǎn)場強(qiáng)最小，電荷在該點(diǎn)受到的電場力最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；沿電場方向電勢降低，在O點(diǎn)左側(cè)，電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向，在O點(diǎn)右側(cè)，電場強(qiáng)度的方向沿x軸正方向，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。第8頁/共26頁.（09·山東·20）如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是（）A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同C．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能增大D．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能減小第9頁/共26頁解析：根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同，即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱，A正確。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功，所以電勢能先減小后增大。一般規(guī)定無窮遠(yuǎn)電勢為零，過0點(diǎn)的中垂線電勢也為零，所以試探電荷+q在P點(diǎn)時(shí)電勢能為負(fù)值，移至O點(diǎn)時(shí)電勢能為零，所以電勢能增大，C正確。第10頁/共26頁引伸與拓展如圖，一個(gè)帶負(fù)電的粒子沿著異種電荷的中垂線從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如果粒子重力不計(jì)，則帶電粒子受到的除電場力外的另一個(gè)力大小和方向正確的是（）A、先變大后變小，方向水平向右B、先變小后變大，方向水平向左C、大小不變，方向水平向左D、大小不變，方向水平向右A第11頁/共26頁2．等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中電場線的分布特點(diǎn)第12頁/共26頁

(1)兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場強(qiáng)為零，此處無電場線．

(2)中點(diǎn)O附近的電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并不為零．

(3)兩點(diǎn)電荷連線中垂面(中垂線)上，場強(qiáng)方向總沿面(線)遠(yuǎn)離O(等量正電荷)．

(4)在中垂面(線)上從O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)酰?/p>

(5)等量同種點(diǎn)電荷連線上以中點(diǎn)電場強(qiáng)度最小，等于零．因無限遠(yuǎn)處場強(qiáng)E∞＝0，則沿中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)度先增大后減小，之間某位置場強(qiáng)必有最大值．

(6)等量同種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對稱處的場強(qiáng)大小相等、方向相反.第13頁/共26頁．如圖所示，A、B為兩個(gè)固定的等量的同種正電荷，在它們連線的中點(diǎn)處有一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個(gè)垂直于連線的初速度v0，若不計(jì)電荷C所受的重力，則關(guān)于電荷C運(yùn)動(dòng)過程中的速度和加速度情況，下列說法正確的是(

)A．加速度始終增大B．加速度先增大后減小C．速度始終增大，最后趨于無窮大D．速度始終增大，最后趨于某有限值BD第14頁/共26頁P(yáng)S:等量異種電荷和等量同種電荷連線上以及中垂線上電場強(qiáng)度各有怎樣的規(guī)律？(1)等量異種點(diǎn)電荷連線上以中點(diǎn)O場強(qiáng)最小，中垂線上以中點(diǎn)O的場強(qiáng)為最大；等量同種點(diǎn)電荷連線上以中點(diǎn)電場強(qiáng)度最小，等于零．因無限遠(yuǎn)處場強(qiáng)E∞＝0，則沿中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)度先增大后減小，之間某位置場強(qiáng)必有最大值．(2)等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對稱處的場強(qiáng)相同；等量同種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對稱處的場強(qiáng)大小相等、方向相反.第15頁/共26頁第16頁/共26頁第17頁/共26頁第18頁/共26頁3．(2009年高考江蘇卷)空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖1－7所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx.下列說法中正確的有圖1－7A.EBx的大小大于ECx的大小B.EBx的方向沿x軸正方向C.電荷在O點(diǎn)受到的電場力在x方向上的分量最大D.負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功第19頁/共26頁解析：選AD.在φ－x圖中，圖象斜率表示場強(qiáng)大小.結(jié)合題中圖象特點(diǎn)可知EBx>ECx，EOx＝0，故A對C錯(cuò).根據(jù)電場中沿著電場線的方向電勢逐漸降低可知EBx沿x軸負(fù)方向，B項(xiàng)錯(cuò).負(fù)電荷在正x軸上受電場力沿x軸負(fù)向，在負(fù)x軸上受電場力沿x軸正向，故可判斷負(fù)電荷從B移到C的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功，D項(xiàng)正確.第20頁/共26頁第21頁/共26頁5.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨X變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（A）O點(diǎn)的電勢最低（B）X2點(diǎn)的電勢最高（C）X1和-X1兩點(diǎn)的電勢相等（D）X1和X3兩點(diǎn)的電勢相等第22頁/共26頁從x軸負(fù)半軸向O移動(dòng)，電場力是負(fù)的，位移是正的，電場力做負(fù)功，電勢能增加從O點(diǎn)向x軸正半軸移動(dòng)，電場力是正的，位移是正的，電場力做正功，電勢能減少所以O(shè)點(diǎn)電勢最高，排除AB從-x1移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力是負(fù)的，位移是正的，電場力做負(fù)功從x1移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力是正的，位移是負(fù)的，電場力做負(fù)功而場強(qiáng)圖像和位移所夾面積即電勢差，所以電勢差相同，所以-x1和x1電勢相等，C正確從x1移動(dòng)到x3，電場力是正的，位移是正的，電場力做正功，電勢能減少，所以x1和x3電勢不等，排除D第23頁/共26頁18.（09·山東·20）如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是（AC）A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同C．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能增大D．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能減小第24頁/共26頁：根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場