常见的电场电场线分布规律

1、常见电场电场线分布规律电场强度、电场线、电势部分基本规律总结 一、几种常见电场线分布：二、等量异种电荷电场分析1、场强：在两点电荷连线上，有正电荷到负电荷，电场强度先减小后增大，中点O的电场强度最小。电场强度方向由正电荷指向负电荷；两点电荷的连线的中垂线上，中点O的场强最大，两侧场强依次减小。各点电场强度方向相同。2、电势：由正电荷到负电荷电势逐渐降低；连线的中垂线所在的、并且与通过的所有电场线垂直的平面为一等势面；若规定无限远处电势为0，则两点电荷连线的中垂线上各点电势即为0。3、电势能：（设带电粒子由正电荷一端移向负电荷一端）带电粒子带正电：电场力做正功，电势降低，电势能减少；带电粒子带负

2、点：电场力做负功，电势降低，电势能增加。三、等量同种电荷电场分析1、场强：两点电荷的连线上，由点电荷起，电场强度越来越小，到终点O的电场强度为0，再到另一点电荷，电场强度又越来越大；两点电荷连线的中垂线上，由中点O向两侧，电场强度越来越大，到达某一点后电场强度又越来越小；两点电荷（正）连线的中垂线上，电场强度方向由中点O指向外侧，即平行于中垂线。2、电势：两正点电荷连线上，O点电势最小，即由一个正点电荷到另一正点电荷电势先降低后升高。连线的中垂线上，O电电势最大，即O点两侧电势依次降低。两负点电荷连线上，O点电势最大，即由一个负点电荷到另一负点电荷电势先增高后降低。 连线的中垂线上，O点电势最

3、小，即O点两侧电势依次升高。其余各点电势由一般规律判断，顺着电场线方向电势逐渐降低。3、电势能：由电势判断：若带电粒子为正电荷，则电势越高，电势能越大；若带电粒子为负电荷，则电势越高，电势能越小。由功能关系判断：若电场力做负功，则电势能增加；若电势能做正功，则电势能减少。3、匀强电场1、特点：匀强电场的电场线，是疏密相同的平行的直线。场强处处相等。电荷在其中受到恒定电场力作用，带电粒子在其中只受电场力时做匀变速运动。 2、等势面：垂直于电场线的系列平面。四、电势、电势能的变化规律1、电势：（相当于高度）根据电场线判断：电势沿电场线方向减小。根据在两点间移动试探电荷，根据电场力做功情况判断电势：

4、正电荷：电场力做正功，电势能减小，电势降低；电场力做负功，电势能增加，电势升高。负电荷：电场力做正功，电势能较小，电势升高；电场力做负功，电势能增加，电势降低。根据公式和判断：把电荷q从将要比较的A、B两点分别移到零电势点O，若做的功分别为、，则可根由公式和直接判断出、的高低。2、电势能：（相当于重力势能）在电场中，无论移动+Q还是-Q，只要电场力做正功，Q的电势能一定减小；只要电场力做负功，Q的电势能一定增大。对于正电荷，若电势降低，则电势能一定降低，若电势升高，则电势能一定升高；对于负电荷，若电势降低，则电势能一定升高，若电势升高，则电势能一定降低；电场力做功只与初末位置有关，与运动路径无

5、关。五、常见等势面1、点电荷电场中的等势面： 2、等量异种点电荷电场中的等势面： 3、等量同种点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。 是两簇对称曲面。 是两簇对称曲面。 4、匀强电场中的等势面 5、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 是垂直于电场线的一簇平面 电场线较密处等势面也较密 1、【2013江苏高考】. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b 为电场中的两点,则(A)a 点的电场强度比b 点的大(B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a

6、 点移到b 点的过程中,电场力做负功答案：ABD2【2013江苏高考】. 下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘. 坐标原点O 处电场强度最大的是答案：B6、【2013上海高考】两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则(A)a处为正电荷，qaqb(B)a处为正电荷，qaqb(C)a处为负电荷，qaqb(D)a处为负电荷，qaqb答案：B若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，很容易得出正确的结论解答：解：若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，可以

7、得到：靠近正电荷的点电势高，靠近负电荷的点，电势较低所以，a处为正电荷等8、【2013上海高考】半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，Er曲线下OR部分的面积等于R2R部分的面积。(1)写出Er曲线下面积的单位；(2)己知带电球在rR处的场强EkQr2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差U；(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?解：（1）V（伏特）（2）（3）（4）由动能定理9、（2013全国新课标I）、如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q

8、的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量) A.kB. k C. k D. k答案：B解析： 由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反。在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E=，所以B选项正确。10、（2013山东理综）. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两

9、点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是Ab、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小答案：ABD24、静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为A（0Aq0）。忽略重力。求：0-ddxO（1）粒子所受电场力的大小；（2）粒子的运动区间；（3）粒子的运动周期。24答案（1）由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为0电场强度的大小 电场力的大

10、小 （2）设粒子在-x0，x0区间内运动，速率为v，由题意得 由图可知 由得 因动能非负，有 得 即 粒子运动区间（3）考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律，粒子的加速度 由匀加速直线运动 将代入，得 粒子运动周期 14（2011上海）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图答案：A21（2011山东）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强Ca、

11、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能答案：BC解析：根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知A错误，B正确；因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，C正确；根据等量异种点电荷的电场的分布特点，a点的电势高于c点的电势，所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误。5（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( C )A做直线运动，电势能先变小后变大 B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大 D做曲线运动，电势能先变大后变小10（2012重庆卷）空中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。则( D )AP、Q