高二物理几种常见电场中电场线的分布及特点精编版
高中物理电场中的电场线分布特点
高中物理电场中的电场线分布特点在高中物理的学习中，电场是一个非常重要的概念，而电场线则是描述电场的一种直观工具。
掌握电场线的分布特点，对于理解电场的性质、电场力的作用以及电荷的运动等方面都有着至关重要的作用。
首先，我们来了解一下什么是电场线。
电场线是为了形象地描述电场而人为引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都与该点的电场强度方向一致，而电场线的疏密程度则表示电场强度的大小。
正点电荷产生的电场中，电场线是以点电荷为中心，呈放射状向外分布的。
越靠近点电荷，电场线越密集，电场强度越大；离点电荷越远，电场线越稀疏，电场强度越小。
这就好像从一个光源发出的光线，离光源越近越亮，离光源越远越暗。
负点电荷产生的电场中，电场线是呈会聚状指向负点电荷。
同样，靠近负点电荷的地方电场线密集，电场强度大；远离负点电荷的地方电场线稀疏，电场强度小。
等量同种电荷产生的电场中，如果是正电荷，那么在两电荷连线的中点处电场强度为零，从连线的中点向两侧，电场强度先增大后减小，电场线的分布比较复杂，呈现出一些弯曲和不均匀的特点。
等量异种电荷产生的电场中，在两电荷连线的中垂线上，电场强度从中点向两侧逐渐减小，电场线与中垂线垂直。
匀强电场是一种比较特殊的电场，其电场线是相互平行且等间距的直线，电场强度的大小和方向处处相同。
比如两块平行金属板，分别带等量异种电荷时，它们之间的电场就是匀强电场。
在实际问题中，我们常常需要根据电场线的分布特点来判断电场强度的大小和方向，从而分析电荷在电场中的受力和运动情况。
例如，一个带正电的粒子在正点电荷产生的电场中运动。
由于电场线的方向是从正点电荷指向无穷远，所以正电荷受到的电场力是沿着电场线的方向向外的。
而且，粒子靠近点电荷时，受到的电场力较大，加速度也较大；远离点电荷时，受到的电场力逐渐减小，加速度也逐渐减小。
再比如，在匀强电场中，一个带电粒子受到的电场力大小和方向都是恒定的。
如果粒子的初速度为零，那么它将沿着电场线的方向做匀加速直线运动；如果粒子有初速度，且初速度方向与电场线方向平行，那么它将做匀变速直线运动；如果初速度方向与电场线方向垂直，那么它将做类平抛运动。
电学中的电场分布
电学中的电场分布在电学领域中，电场是一个重要的概念，它描述了电荷周围的电力场分布。
本文将探讨电学中的电场分布及其相关性质。
一、电场的定义和基本性质电场是指电荷所产生的影响其他电荷的空间区域。
根据库仑定律，电荷之间的相互作用力与它们之间的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
电场的表达式可以用公式E=KQ/r^2表示，其中E表示电场强度，K为库仑常数，Q为电荷量，r为与电荷之间的距离。
1.1 电场强度的方向与性质电场强度的方向由正电荷朝向负电荷，且它的性质具有以下特点：首先，电场强度是一个矢量量，并具有大小和方向。
电荷为正时，电场强度指向外部；电荷为负时，电场强度指向内部。
其次，电场强度在空间中的大小与电荷之间的距离成反比。
电荷和距离之间的关系遵循反比例关系，即电荷增大，电场的强度减小；同样，距离增大，电场强度减小。
最后，电场强度受到电荷的影响。
当有多个电荷时，它们对一个点的电场强度的效果将叠加，取决于它们的位置和电荷量。
1.2 电场线的描述和分布为了更直观地表示电场分布情况，人们通常使用电场线进行描述。
电场线是沿着电场方向的曲线，在空间中将电场的分布进行了可视化。
电场线有一系列重要的特性：首先，电场线趋向于从正电荷流向负电荷。
这表示电荷之间会相互吸引，而不是相互推开。
其次，电场线不会相交。
如果相交，将会形成多个方向冲突的电场强度，这在物理上无法解释。
最后，电场线的密度表示电场强度的大小。
密集的电场线表示电场强度较大，而稀疏的电场线表示电场强度较小。
二、几种常见电场分布的模型根据不同的电荷分布情况，可以得到一些常见的电场分布模型。
下面将介绍一些常见的电场分布情况：2.1 点电荷电场分布点电荷是一种理想化的电场分布模型，即电荷集中在一个点上。
该模型下，电场强度的表达式为E=KQ/r^2。
点电荷的电场在空间中是球对称分布的，电场线以点电荷为中心向外辐射。
2.2 均匀带电平面电场分布均匀带电平面是一种常见的电场分布模型，例如平行板电容器的电场分布。
等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析
等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析高二物理选修3-1教材中，在静电场中，“电场”这个概念很抽象，特别是对初学者来说，对等量电荷电场线分布及场强、电势特点模糊不清，以至在应用过程中经常出错。
1.等量电荷电场线分布电场线的特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止无限远或负电荷；②电场线在电场中不相交，这是因为在电场任意一点的场强不可能有两个方向；③在同一幅图中，可以用电场线的疏密来表示场强的大小：即电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小。
2.等量电荷的场强（1）等量正、负点电荷。
等量正、负点的场强的大小用点的电荷的场强公式E=k—来计算。
根据公式可知，离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成球面上的场强大小相等。
方向：正点电荷的场强方沿着电场线的方向向外，负点电荷的场强方向沿着电场线向内。
（2）等量异种、同种电荷的场强。
在实际应用中，主要考查等量异种、同种电荷两条特殊线的场强，下面就等量异种、同种电荷两条特殊线（两电荷的连线上和两电荷连线上的中垂线）的场强进行分析。
等量异种电荷：例一：两电荷连线上。
如图1所示，在两电荷连线上任取一点G，设AG长度为x，则G点场强EG为两点电荷分别在该点的场强EA、EB 的矢量和，方向从A指向B（由正电荷指向负电荷一侧），由点电荷场强公式知：EG=EA+ EB=—+—=—∵x+（L-x）等于定值L，∴当x=（L-x），即x=—时，x与（L-x）乘积最大∴这时EG有最小值，即在两电荷连线中点O处场强最小，将x=—带入上式，可求得EG最小值EGmin=——，方面由A指向B。
从O点向两侧逐渐增大，数值关于O点对称。
小结：等量异种电荷连线中点场强最小，靠近点电荷场强渐强，方向从正点荷指向负电荷。
例二：中垂线上。
如图2所示，在中垂线上，任取一点H，设OH=x，根据对称性知：EH沿水平方向向右，即在中垂线上各点场强水平向右（垂直于中垂线指向负电荷一侧），沿中垂线移动电荷，电场力不做功，由电势差定义知：中垂线为一等势线，与无限远处等势，即各点电势为零。
高中物理选修3-1几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表
几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表一、场强分布图点电荷的电场线等量异种点电荷电场线等量同种正电荷电场线二、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。
高中物理压轴题05 带电粒子在电场中运动(解析版)
压轴题05带电粒子在电场中的运动1.本专题是电场的典型题型，包括应用静电力的知识解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。
2024年高考对于电场的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:电场力的性质、电场力能性质、带电粒子在电场中的平衡、加速、偏转等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在，重点考查类型静电场的性质，电容器的动态分析，电场中的图像问题，带电粒子在电场中的运动问题，力电综合问题等。
考向一：静电场力的性质1．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)表达式：F＝k q1q2r2，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫做静电力常量．(3)适用条件：真空中的点电荷．①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式；②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．(4)库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(5)应用库仑定律的四条提醒a.在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小．b.两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反．c.库仑力存在极大值，由公式F＝k q1q2r2可以看出，在两带电体的间距及电量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大．d.对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布．2．电场强度的三个公式的比较电场强度――――→点电荷电场E ＝k Q r 2―――→任何电场E ＝F q ―――→匀强电场E ＝U d ――→叠加平行四边形定则3．电场强度的计算与叠加在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度，但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时，上述公式无法直接应用。
几种典型电场线分布示意图及场强、电势的特点
等势里：一、定义：电场中电势相等的面形成的里二、等势里的本量：①正在共一等势里上各面电势相等，所以正在共一等势里上移动电荷，电场力没有干功②电场线跟等势里一定笔直，而且由电势下的等势里指背电势矮的等势里.③等势里越稀，电场强度越大 ④等势里没有相接，没有相切三、等势里的用途：由等势里描画电场线，推断电场中电势的下矮.四、几种电场的电场线及等势里①面电荷电场中的等势里：以面电荷为球心的一簇球里如图l所示.②等量同种面电荷电场中的等势里：是二簇对于称直里，如图2所示.③等量共种面电荷电场中的等势里：是二簇对于称直里，如图3所示.④匀强电场中的等势里是笔直于电场线的一簇仄里，如图4所示.⑤形状没有准则的戴电导体附近的电场线及等势里，如图5所示.注意：戴目标的线表示电场线，无目标的线表示等势里.图中的等势“里”画成了线，即以“线”代“里”.等势里：一、定义：电场中电势相等的面形成的里二、等势里的本量：①正在共一等势里上各面电势相等，所以正在共一等势里上移动电荷，电场力没有干功②电场线跟等势里一定笔直，而且由电势下的等势里指背电势矮的等势里.③等势里越稀，电场强度越大④等势里没有相接，没有相切三、等势里的用途：由等势里描画电场线，推断电场中电势的下矮.四、几种电场的电场线及等势里①面电荷电场中的等势里：以面电荷为球心的一簇球里如图l所示.②等量同种面电荷电场中的等势里：是二簇对于称直里，如图2所示.③等量共种面电荷电场中的等势里：是二簇对于称直里，如图3所示.④匀强电场中的等势里是笔直于电场线的一簇仄里，如图4所示.⑤形状没有准则的戴电导体附近的电场线及等势里，如图5所示.注意：戴目标的线表示电场线，无目标的线表示等势里.图中的等势“里”画成了线，即以“线”代“里”.。
2021年上海市高二第一学期物理培优讲义第4讲-电场电场强度(教案)
辅导讲义物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压；有的则不需要。
例如：•接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等•非接触力:万有引力（重力）,磁力，库仑力等两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?【知识梳理—电场】电场：1、知识回顾：库仑定律（1）内容：中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的成正比，与它们的距离的二次方成，作用力的方向在它们的连线上。
（真空；电荷量的乘积；反比）（2）公式：（3）适用范围：（真空中；点电荷）（4）思考：在力学中，我们所学过的弹力、摩擦力都是接触力，那么，两个电荷之间并不接触，它们之间的相互作用力是如何实现的呢？（通过电场）2、电场（1）电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．；（2）电场的本质和性质：①本质：和分子、原子组成的实物一样，是一种的物质。
（客观存在）②性质：电场对放入其中的电荷有_______。
（力的作用）③思考：电场是一种特殊物质，前面我们还学过类似的物质，它们有什么共同的特点？（场是一种特殊物质，其特殊性表现为：看不清，摸不着，无法称量，但是客观存在，可以叠加。
之前初中有学过的磁场，以及万有引力场。
）3、电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力；【例题精讲—电场】例1下列说法中正确的是( )．A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．电场是人为设想出来的，其实并不存在【解析】根据电场的特性可知ABC 都对，电场是一种特殊物质，是存在的，所以D 错。
【答案】ABC例2 A 、B 、C 三点在同一直线上，AB :BC ＝1:2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
高二物理竞赛课件：电场(力)线、电通量
• 或在一部分高斯面上穿过的电通量容易算出，另一部分高斯面上场强 的方向与面元的法线方向之间的夹角:
900 cos 0 E ds 0
• 这样闭合高斯面的电通量容易求出。 • （1）如果不对称，则不能预知两边场强大小相等，得不到简单的结
果。 • （2）柱体底面不需要是圆形的，面积A无需取大。 • （3）柱面应取2x长，使一底面通过场点，从而求场点的场强。
电场（力）线、电通量
电场（力）线、电通量
电场线
曲线上每一点的切线方向与该点的电场方向一致 。 曲线的疏密表示场强的大小。
规定：在电场中任一点处，通过垂直于电场强度方向单 位面积上的电场线数等于该点的电场强度的数值。
dN E
d S
在同一球面上的电场强度大小相等 各球面上电力线密度与电场强度一样反比于 r2,。——由电 力线的密度反应电场中各点场强的大小分布。
点 P 电场强度是否变化？
q1
s 穿过高斯面 的 有变化？
q2 B
在点电荷 q 和 q 的静电场中，做如下的三
个闭合面 S1 , S2 , S3 , 求通过各闭合面的电通量 .
q
1
E dS
S1
0
q
q
2 0
3
q
0
S1
S2 S3
E ds ( E)dv dv / 0
s
v
v
由多个点电荷组成的电荷系
E E1 E2
q4
q2
q1 q3
q5
i(内） S
Ei
dS
i（外）
S
Ei
dS
i（外） S
Ei
dS
0
1
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高二物理几种常见电场中电场线的分布及特点
精编版
MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
几种常见电场中电场线的分布及特点
1.正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点：
a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大
b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
2.等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点：
a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直
c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。
3.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点：
a、两点电荷连线中点O处场强为0
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。