常见场的等势面分布

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几种典型电场线分布示意图及场强电势特点

几种典型电场线分布示意图及场强电势特点

匀强电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场 - - - - 点电荷与带电平+孤立点电荷周围的电场 几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表重点一、场强分布图二、列表比较下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。

孤立的正点电荷 电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。

场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。

电势离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为正。

等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。

孤立的负点电荷 电场线 直线,起于无穷远,终止于负电荷。

场强离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。

电势离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为负。

等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。

等量同种负点电荷电场线大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。

电势每点电势为负值。

连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。

电势由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。

中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。

电势中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。

等量电场大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条同种正点电荷线电场线是直线。

电势每点电势为正值。

连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。

电势由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。

中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。

几种典型电场线分布示意图及场强电势特点

几种典型电场线分布示意图及场强电势特点

匀强电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场- - - - 点电荷与带电平+孤立点电荷周围的电场几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表一、场强分布图二、列表比较 下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。

孤立的 正点电荷电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。

场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。

电势离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为正。

等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。

孤立的 负点电荷电场线直线,起于无穷远,终止于负电荷。

场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。

电势离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为负。

等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。

等量同种负点电荷电场线大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。

电势每点电势为负值。

连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。

电势由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。

中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。

电势中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。

等量同种正点电荷电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条电场线是直线。

电势每点电势为正值。

连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。

电势由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。

中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。

几种典型电场线分布示意图及场强电势特点

几种典型电场线分布示意图及场强电势特点

匀强电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场 - - - -点电荷与带电平+孤立点电荷周围的电场 几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表重点一、场强分布图二、列表比拟下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。

孤立的正点电荷 电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。

场强 离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。

电势离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为正。

等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。

孤立的负点电荷 电场线 直线,起于无穷远,终止于负电荷。

场强离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等,方向不同。

电势离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面,每点的电势为负。

等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电荷越近,等势面越密。

等量同种负点电荷电场线大局部是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。

电势每点电势为负值。

连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。

电势由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。

中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。

电势中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。

等量电场大局部是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条同种正点电荷线电场线是直线。

电势每点电势为正值。

连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。

电势由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。

中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。

电场(电场线和等势面)习题含答案

电场(电场线和等势面)习题含答案

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电场线及等势面的习题一、知识点归纳,考点:电场线、电场强度、电势能、电势、等势面、电场力做功.(一)比较电场中两点的电场强度的大小的方法:1、在同一电场分布图上,观察电场线的疏密程度,电场线分布相对密集处,场强;电场线分布相对稀疏处,场强。

2、等势面密集处场强 ,等势面稀疏处场强(二)关于电势、等势面与电场线的关系:电场线等势面,且指向电势降落最陡的方向,等势面越密集的地方,电场强度越。

(三)比较电荷在电场中某两点的电势大小的方法:1、利用电场线来判断:在电场中沿着电场线的方向,电势 .2、利用等势面来判断:在静电场中,同一等势面上各的电势相等,在不同的等势面间,沿着电场线的方向各等势面的电势越来越低。

(四)比较电荷在电场中某两点的电势能大小的方法:1、只有电场力做功时:电场力做正功,电势能动能这种方法与电荷的正负无关.2、利用电场线来判断:正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减少;逆着电场线方向移动时,电势能逐渐增大。

负电荷则相反。

二、几种常见电场等势面分布图1、点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面。

说出:A、B、C三点场强的大小、方向关系,以及三点电势的高低2、等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面.问题 1 取无穷远处电势为零,中垂线上各点的电势为多少?是等势面吗?连线中点的场强为多少?问题2 中垂线左侧的电势高还是右侧的电势高?3.等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面。

静电场专题6 等势面、电场线及运动轨迹问题18.7.19

静电场专题6    等势面、电场线及运动轨迹问题18.7.19

《静电场》专题6 电场线、等势面及运动轨迹一、知识清单1.2、两个等量异种点电荷的电场电势特征(1)两个等量异种点电荷电场电场线的特征是:电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线.如图16所示.图16 图17 图18(2)在两电荷连线上,连线的中点电场强度最小但是不等于零;连线上关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是由正电荷指向负电荷;由连线的一端到另一端,电场强度先减小再增大.以两电荷连线为x 轴,关于x =0对称分布的两个等量异种点电荷的E -x 图象是关于E 轴(纵轴)对称的U 形图线,如图17所示.(3)在两电荷连线的中垂线上,电场强度以中点处最大;中垂线上关于中点对称的任意两点处场强大小相等,方向相同,都是与中垂线垂直,由正电荷指向负电荷;由中点至无穷远处,电场强度逐渐减小.以两电荷连线中垂线为y 轴,关于y =0对称分布的两个等量异种点电荷在中垂线上的E -y 图象是关于E 轴(纵轴)对称的形图线,如图18所示.(4)沿电场线,由正电荷到负电荷电势逐渐降低,其等势面如图19所示.若取无穷远处电势为零,在两电荷连线上的中点处电势为零.图19 图20(5)中垂面是一个等势面,由于中垂面可以延伸到无限远处,所以若取无穷远处电势为零,则在中垂面上电势为零.(6)若将两电荷连线的中点作为坐标原点,两电荷连线作为x轴,则两个等量异种点电荷的电势φ随x变化的图象如图20所示.3、两个等量同种点电荷的电场电势特征(1)电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;只有两条电场线是直线.(如图22所示)图22 图23 图24(2)在两电荷连线上的中点电场强度最小为零;连线上关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,电场强度先减小到零再增大.(3)若以两电荷连线中点作为坐标原点,沿两电荷连线作为x轴建立直角坐标系,则关于坐标原点对称分布的两个等量同种点电荷在连线方向上的E-x图象是关于坐标原点对称的图线,两个等量正点电荷的E-x 图象如图23所示的曲线.(4)在两等量同种电荷的连线中垂线上,以中点最小为零;中垂线上关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;在中垂线上由中点至无穷远处,电场强度先从零开始增大再减小至零,其间必有一个位置场强最大.若把中垂线作为y轴,沿中垂线方向的E-y图象大致如图24所示的曲线.(5)两个等量正点电荷电场中各点电势均为正值,两个等量负点电荷电场中各点电势均为负值,两个等量正点电荷电场的等势面如图25所示.图25 图26图27 图28(6)在两个等量正点电荷连线上,由连线的一端到另一端电势先降低再升高,中点处电势最低但不为零,电势φ随x变化的图象大致如图26所示.(7)在两个等量正点电荷连线的中垂线上中点处电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零.若把中垂线作为y轴,沿中垂线方向的φ-y图象大致如图27所示的曲线.4.在电场中带电粒子运动轨迹问题的分析方法(1) 作出一个交点:电场线和轨迹线交点;做一个假设,假设电性(2) 确定两方向:受力方向(电场线的切向),运动速度方向(运动轨迹的切线向)。

电势、电势差与等势面

电势、电势差与等势面

电势、电势差与等势面三、跨越障碍(一)电势差AB U(1)定义:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功AB W 跟电荷电量的比值,叫做A 、B 两点间的电势差AB U ,也叫电压。

(2)定义式:q W U AB AB =(3)理解:①电场中A 、B 两点间的电势差只取决于A 、B 两点在电场中的位置,与参考点的选取及被移动的电荷无关,AB U 跟AB W 、q 无关。

②单位:伏特(V ),1V=1000mV③电势差是标量,但有正负,正负表示电势的高低(二)电势ϕ(1)定义:在电场中选定一个标准位置,那么电场中某点跟标准位置的电势差的值,就叫该点的电势。

即qW U A A A ∞∞==ϕ (2)理解:①电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功;②电势是标量,但有正负,正电势表示该点电势比参考点(零电势点)电势高;③电势的高低是相对的;④沿电场线方向电势降低,场强的方向是电势降落最快的方向。

⑤正电荷总是自发地从高电势向低电势运动(电场力做功为正);负电荷总是自发地从低电势向高电势运动(电场力做功为正)。

⑥AB A B BA B A AB U U U -=-=-=ϕϕϕϕ;例1、有一带电荷量C q 6103-⨯-=的点电荷,从电场中的A 点移到B 点时,克服电场力做功J 4106-⨯。

从B 点移到C 点时电场力做功J 4109-⨯。

问:(1)AB 、BC 、CA 间的电势差各为多少?(2)如以B 点电势为零,则A 、C 两点的电势各为多少?先求电势差的绝对值,再判断正、负 V q W U ABAB 20010310664=⨯⨯==--因负电荷从A 移到B 克服电场力做功,必是从高电势点移向低电势点,即V U AB B A 200,=>ϕϕ V q W U BCBC 30010310964=⨯⨯==-- 因负电荷从B 移到C 电场力做正功,必是从低电势点移到高电势点.即V U BC B C 300,-=>ϕϕV U U U U U AB BC BA CB CA 100200300)(=-=-+-=+=(2) V U U B AB A B A AB 2000200;=+=+=∴-=ϕϕϕϕV U U A CA C A C CA 300200100,=+=+=∴-=ϕϕϕϕ(三)等势面(1)电场中电势相等的点构成的面叫等势面。

等势面

等势面
13-6.等势面
1、定义:电场中电势相等的点构 成的曲面叫做等势面。 【约定】为了使等势面能够反映电 场的强弱,通常使相邻等势面之间 的电势差相等。
2、等势面的特点
(1)在同一等势面移动电荷时,电场力不做功
(2)电场线垂直Байду номын сангаас等势面,并且由电势高的等势面指向 电势低的等势面
(3)等势面愈密(即间距愈小)的区域,场强愈大
M
b
c
N
Eke=Eka+eUae =500eV-200eV =300eV
(3)如图所示,虚线a、b、c表示电场中的三个等 势面,且相邻等势面之间的电势差相等,实线为一 带正电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹, MN是 轨迹上的两点,则下列说法正确的是: ( ) A、三个等势面中,a点的电势最高 B、对于MN两点,带电粒子通过M时电势能较大 C、对于MN两点,带电粒子通过M时的动能较大 D、带电粒子与M运动到N时,加速度增大 a
6、练习
(1)下列说法正确的是 AD A、在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B、电荷从A点移到B点,电场力做功为零,则电 荷一定是沿等势面移动的 C、在同一个等势面上的各点,场强的大小必然 是相等的 D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的 等势面
(2)、有一电场的等势面分布如图所示,一个质子进入 电场向右运动,经过等势面a时质子的动能为500eV,那 么它经过等势面e时动能多大? 解:从a到e由动能定理 Eke-Eka=eUae得
(4)任意两个等势面不相交
3.几种常见电场的等势面分布:
4、处于静电平衡下的导体的又一特点: 导体为等势体、导体表面为等势面.
5、小结
定义:电场中电势相等的点构成的曲面。
①在同一等势面移动电荷时,电场力不做功 ②电场线垂直于等势面,并且由电势高的等 特点: 势面指向电势低的等势面 等势面 ③等势面愈密(即间距愈小)的区域,场强愈大 ④任意两个等势面不相交 几种常见电场的等势面分布 静电平衡下的导体的又一特点: 导体为等势体、导 体表面为等势面.

四个等势面电场模型

四个等势面电场模型

四个等势面电场模型电场是物理学中的一个重要概念,用来描述电荷之间的相互作用。

在电场中,电荷会受到电场力的作用,从而产生运动或发生其他变化。

为了更好地理解电场的分布情况,科学家们提出了各种电场模型。

本文将介绍四个等势面电场模型,分别是均匀电场、点电荷电场、电偶极子电场和导体表面电场。

一、均匀电场均匀电场是指电场强度在空间中保持恒定的电场。

在均匀电场中,电场线是平行且等距离分布的,等势面则是垂直于电场线的平面。

这种电场模型常见于两个平行金属板之间的电场分布,如平行板电容器。

在平行板电容器中,两个平行金属板上的电荷分布均匀,形成了一个均匀电场。

二、点电荷电场点电荷电场是指由一个电荷点产生的电场。

在点电荷电场中,电荷点周围的电场强度呈放射状分布,电场线从正电荷指向负电荷。

等势面则是以电荷点为中心的等距离球面。

这种电场模型常见于电荷之间的相互作用,如原子核周围的电子云。

三、电偶极子电场电偶极子电场是指由一个正电荷和一个负电荷之间形成的电场。

在电偶极子电场中,电场线从正电荷指向负电荷,电场强度在两个电荷之间较强,两个电荷之外则较弱。

等势面则呈现出类似于电偶极子的形状,即两个电荷之间的等距离椭圆。

这种电场模型常见于分子中的电荷分布,如水分子中的氧原子和氢原子。

四、导体表面电场导体表面电场是指位于导体表面的电场分布。

在导体表面电场中,电场线与导体表面垂直,并且电场强度在导体表面处于最大值。

等势面则与导体表面平行,并且等势线之间的间距相等。

这种电场模型常见于导体的静电平衡状态,如金属外壳中的电荷分布。

通过以上四个等势面电场模型的介绍,我们可以更好地理解电场的分布情况。

均匀电场、点电荷电场、电偶极子电场和导体表面电场分别适用于不同的场景,但都遵循电场线与等势面的垂直关系。

这些电场模型为我们研究电场提供了有力的工具,帮助我们更好地理解电荷之间的相互作用。

在实际应用中,我们可以根据需要选择适当的电场模型来描述和分析电场问题,从而更好地应用电场理论解决实际问题。

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冯老师补课资料――全能专题系列
2014/2/14 常见场的等势面分布
1. 在水平放置的光滑金属板中心正上方有一点电荷,另一表面绝缘的带电金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左向右以某一初速度运动,在运动过程中
A .小球做匀速直线运动
B .小球受到电场力做功为零
C .小球先减速运动,后加速运动
2. 如图所示,倾角为θ的光滑斜面AB 的长度为L ,ACBD 为矩形的四个顶点。

在C 、D 两点各固定一个正点电荷、带电荷量均为Q 。

现在在A 点无初速释放一个带电量为q 的带正电小球,求小球到B 点的速度为多大?
3. 如图内角为θ=30°的直角三角形底边水平长为2L ,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点处固定一点电荷Q ,让一质量m 的带正电的点电荷从斜面上A 点沿斜边下滑(设不脱离斜面)。

已测得它滑到B 在斜边上的垂足D 点处的速度为v ,加速度为a ,方向沿斜面向下,该质点滑到斜面底端C 点时的速度为多少?加速度为多少?
4. 如图示,A 、B 是固定于同一竖直线上的两个点电荷,电荷量均为Q ,其中A 带正电,B 带负电,DC 是它们连线的垂直平分线,A 、B 、C 三点构成一边长为d 的等边三角形。

另有一带电小球E ,质量为m 、电量为+q ,(可视为点电荷),被长为L 的绝缘轻质细线悬挂于O 点,O 点在C 点的正上方。

现在把小球E 拉到M 点,使细线水平绷直且与A 、B 、C 处于同一竖直平面内,并由静止开始释放,小球E 向下运动到最低点C 时,速度为v 。

(已知静电力恒量为k ,),试求:
a) 在点电荷A 、B 所形成的电场中,C 点的电势φC
b) 在点电荷A 、B 所形成的电场中,M 点的电势φM
c) 在小球经过C 点时绝缘细线所受的拉力T
C。

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