电场线.ppt

专题一 电场线的物理意义和特点 用电场线可以形象描述电场的力的性质，即可以 用电场线可以形象描述电场的力的性质，即可以 描述电场的强弱和方向规定用电场线的疏密表示电描述电场的强弱和方向规定用电场线的疏密表示电 场强度的大小，电场线某点的切线方向表示该点的电场强度的大小，电场线某点的切线方向表示该点的电 场强度的方向场强度的方向 电场线的特点： 电场线的特点：⑴⑴电场线是人们虚拟出来的形象电场线是人们虚拟出来的形象 描述电场的工具，实际的电场中并不存在电场线描述电场的工具，实际的电场中并不存在电场线⑵⑵ 电场线起源于正电荷电场线起源于正电荷( (或无穷远处或无穷远处) )，终止于负电荷，终止于负电荷( (或或 无穷远处无穷远处) ) ，电场线是不封闭的曲线电场线是不封闭的曲线⑶⑶电场线一定电场线一定 和等势面垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指和等势面垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指 向电势较低的等势面向电势较低的等势面⑷⑷明确电场中任意一点的场强明确电场中任意一点的场强 大小和方向的唯一性，电场线不相交大小和方向的唯一性，电场线不相交⑸⑸电场线和点电场线和点 电荷在电场中的运动轨迹是两回事．只有当电场线是电荷在电场中的运动轨迹是两回事．只有当电场线是 直线，且带电粒子初速度为零或初速度方向和加速度直线，且带电粒子初速度为零或初速度方向和加速度 方向在这条直线上时，运动轨迹才和电场线重合．方向在这条直线上时，运动轨迹才和电场线重合． 例例1.1.某电场中的几条电场线．带负电的点电荷某电场中的几条电场线．带负电的点电荷q q 在在A A点受电场力方向如图所示．点受电场力方向如图所示． (1)(1)试在图中画出电场线走向。

试在图中画出电场线走向 A B F 理解电场线的物理意义:电场 线的疏密表示电场强度的大 小，电场线某点的切线方向 表示该点的电场强度的方向 从右向左从右向左 E EA A EE B B A A点点 (2)(2)试比较试比较E E A A 、、E E B B 的大小的大小 (3)(3)若分别在若分别在A A、、B B两点两点 放上等量异种的点电放上等量异种的点电 荷，则点电荷在哪点荷，则点电荷在哪点 受力较大？受力较大？ 例例2 2．．ABAB是某电场中的一条电场线，在电场线上是某电场中的一条电场线，在电场线上P P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B B点点 处运动．对此现象下列判断中正确的是处运动．对此现象下列判断中正确的是( (不计电不计电 荷重力荷重力) )（（ ）） A.A.电荷向电荷向B B做匀加速运动做匀加速运动 B.B.电荷向电荷向B B做加速度越来越小的运动做加速度越来越小的运动 C.C.电荷向电荷向B B做加速度越来越大的运动做加速度越来越大的运动 D.D.电荷向电荷向B B做加速运动，加速度的变化情况不能做加速运动，加速度的变化情况不能 确定确定 ABP · D D 一条直线电场线可能是六种常见电场的任意一种的 电场线，必须全面分析问题。

不要犯形而上学错误 （2006年连云港市调研）A、B是一条电场线 上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作 用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点 ，其速度—时间图像如图甲所示，则这一电 场可能是图乙中的（ ） v t O ABAB AB AB AB C D 图甲 图乙 D 正点电荷的电场线分布的平面图正点电荷的电场线分布的平面图 起始于正电荷，终止于无穷远处. 在以正点电荷为球心的 球面上,电场线疏密相同,但切向各不相同.球面半径越大, 球面上电场线分布越疏. 像太阳光芒四射 发散 状中 心对 称图 形. 会聚 状中 心对 称图 形. 负点电荷的电场线分布的平面图负点电荷的电场线分布的平面图 起始无穷远处，终止于负电荷. 在以负点电荷为球 心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不相同.球 面半径越大,球面上电场线分布越疏. 像黑 洞把 周围 物体 全吸 进来. 例例3 3．图甲中．图甲中ABAB是点电荷电场中的一条电场线，是点电荷电场中的一条电场线， 图乙则是放在电场线上图乙则是放在电场线上a a、、b b处的试探电荷所受处的试探电荷所受电电 场力大小场力大小与电量间的函数图线，由此可以判定与电量间的函数图线，由此可以判定 ：： F q a b ab ·· AB O甲甲 乙乙 A.A.若场源是正电荷，位置在若场源是正电荷，位置在A A侧侧 B.B.若场源是正电荷，位置在若场源是正电荷，位置在B B侧侧 C.C.若场源是负电荷，位置在若场源是负电荷，位置在A A侧侧 D.D.若场源是负电荷，位置在若场源是负电荷，位置在B B侧侧 A A C C 因为因为F=F=qEqE, ,所以所以 F-qF-q 图像的斜率表示电场图像的斜率表示电场 强度的大小强度的大小. .由于由于a a的的 斜率大于斜率大于b b的斜率的斜率, ,因因 此此a a点场强大于点场强大于b b点场点场 强强. .电场线分布从左电场线分布从左 向右由密变疏向右由密变疏, ,已知已知 此电场线是点电荷电此电场线是点电荷电 场中的一条电场线场中的一条电场线, , 故场源电荷不管正负故场源电荷不管正负 一定在一定在A A侧侧. . 两个等量异种点电荷的电场线分布的平面图两个等量异种点电荷的电场线分布的平面图 相吸状 像 灯 笼 一 样 和 谐 对 称 起始于正电荷，终止于负电荷. 两点电荷连线的中垂线上，电场 线方向均与中垂线垂直.等量异种点电荷连线上以中点电场线最疏 ;中垂线上以中点的电场线最密.两点电荷的连线上或中垂线上到 两点电荷连线中点等距离处各点的电场线疏密相同,切向同向。

像 条 形 磁 铁 的 磁 感 线 关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形. 例例4 4．两个等量的异种电荷相隔一定的距离，．两个等量的异种电荷相隔一定的距离，MNMN是是 它们连线的中垂线它们连线的中垂线 ⑴⑴试比较中垂线上试比较中垂线上A A、、B B、、C C各点场强的大小各点场强的大小 ⑵⑵试比较试比较A A、、B B、、C C各点的场强方向各点的场强方向 等量异种点电荷连线上以中点场强 最小，沿连线向两个异种电荷靠近, 电场强度不断增大.中垂线上以中点 的场强最大.沿中垂线从中点到无限 远处，电场强度不断减小. (1)E(1)E A A EE B B EE C C (2) (2)均垂直于中垂线向右均垂直于中垂线向右. . 等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场 强相同. C ·A B · · M N 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子 所受另一个力的大小和方向变化情况是（ ） A、先变大后变小，方向水平向左 B、先变大后变小，方向水平向右 C、先变小后变大，方向水平向左 D、先变小后变大，方向水平向右 O B ＋－ A +Q－Q B 等量同种电荷的电场线分布的平面图等量同种电荷的电场线分布的平面图 相斥状 两 军 对 垒 排 兵 布 阵 完 毕 起始于正电电荷，终止于无穷远处.在中垂线上从两电荷 连线中点到无穷远，电场线先变密后变疏。

等量同种点 电荷连线和中垂线上关于中点对称处的电场线疏密相同, 切向相反. 关于 两电 荷连 线和 中垂 线的 轴对 称图 形. 练习：如图所示，a、c是两等量同种电荷连 线的中垂线，aO=Oc，下列说法正确的是（ ） A、Ec＜ Eb B、Ѱa＞ Ѱb C、 EO = 0 D、让一质子（不计重力）在a 点由静止释放，将在a、c间往复运动 O a b －－ C 例例5 5．．a a、、b b为两个带等量正电荷的固定的小球，为两个带等量正电荷的固定的小球，O O 为为abab连线的中点，连线的中点，c c、、d d为中垂线上的两为中垂线上的两对对称点称点且且 离离O O点很近点很近，若在，若在c c点由静止释放一个电子，关于点由静止释放一个电子，关于 电子的运动，以下叙述正确的有：（电子的运动，以下叙述正确的有：（ ）） A.A.在在c→Oc→O的过程中，做匀加速运动的过程中，做匀加速运动 B.B.在在c→Oc→O的过程中，做加速度减小的变加速运动的过程中，做加速度减小的变加速运动 C.C.在在O O点速度最大，加速度为零点速度最大，加速度为零 D.D.在在cdcd间沿中垂线做振动间沿中垂线做振动 ab c d · · O 等量同种点电荷连线上以中点场强最小 ，等于零.沿连线向两个同种电荷靠近,电 场强度不断增大.因无限远处场强为零， 则沿中垂线从中点到无限远处，电场强 度先增大后减小，中间某位置必有最大 值。

等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强等大反向. B C DB C D 如图所示，a、b两个点电荷带等量的正电荷，位置 固定，O为ab中点，O1O2通过O点与ab垂直，一个 电子（重力可忽略）从O一侧沿O1O2方向射入，则 电子穿过O再向右运动的过程中（ ） A、它的加速度逐渐变大 B、它的加速度逐渐变小 C、它的加速度开始一段逐渐增大，后来逐渐减小 D、它的加速度开始一段逐渐减小，后来逐渐增大 OO1O2 a b 练习：如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连 线的中垂线上的P点放一个静止的负的点电荷，不计重 力，下列说法正确的是（ ） A、点电荷从P到O的过程中，加速度越来越大，速度 也越来越大 B、点电荷从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越 来越大 C、点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D、点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越 大，直到粒子速度为零 O P ＋+ MN 正点电荷与带负电金属板间的电场线分布的平面图正点电荷与带负电金属板间的电场线分布的平面图 相吸状 天女散花 垂柳 起始于正电荷，终止于负电荷. 电场线与金属板的 表面处处垂直. 关于 点电 荷到 金属 板的 垂线 为对 称轴 的轴 对称 图形. 带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布的平面图带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布的平面图． 起始于正电荷，终止于负电荷.除边缘外,两个金属板之 间的电场线疏密均匀,切向相同.为平行等距同向直线. 株 距 行 距 都 相 等 的 树 林 两 个 异 名 磁 极 之 间 的 磁 感 线 例例6 6．在．在a a点由静止释放一个质量为点由静止释放一个质量为m m、电荷、电荷 量为量为q q的带电微粒，微粒到达的带电微粒，微粒到达b b点时速度恰点时速度恰 好为零，设好为零，设a a、、b b所在的电场线方向竖直向所在的电场线方向竖直向 下，则：（下，则：（ ）） a b A.A.带电粒子带负电带电粒子带负电 B.B.从从a a到到b,b,电场力对带电微粒做负功电场力对带电微粒做负功 C.bC.b点场强大于点场强大于a a点场强点场强 D.aD.a点场强大于点场强大于b b点场强点场强 A B CA B C 受力分析:带电微粒受重力和电场力. 运动分析:带电微粒先加速,后减速. 重力跟电场力反向,电场力方向竖直向上,微粒带负电,从a到b电 场力做负功.电场力先小于重力,后大于重力.重力恒定,电场力不 断增大;电量不变,电场强度不断增大. 力和运动的 关系问题. 练习：图中实线是匀强电场的电场线，虚线 是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨 迹，a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动 中只受电场力作用，则由此图可做出正确判 断的是（ ） A、带电粒子带负电荷 B、带电粒子带正电荷 C、带电粒子所受电场力的方向 D、带电粒子作匀变速运动 a b E 练习：一带电粒子从电场中的A点运动到B点 ，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力， 则（ ） A、粒子带正电 B、粒子加速度逐渐减小 C、A点的场强大于B点的场强 D、粒子的速度不断减小 E A B 五、电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹 1。