电场线与点电荷运动轨迹的关系

1、电场线与点电荷运动轨迹的关系 14应用物理 赵悦顺一一.电场与电场强度电场与电场强度1.电场：电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。2.电场强度电场强度E 电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。试探点电荷（正电荷）在电场内一点所受电场力的方向为电场方向。大小为点电荷受力与电荷量之比。 E=F/q3.电场线电场线 电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线。曲线上每一点的切线方向和该点电场强度的方向一致；曲线密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱

2、。二.电场线与电荷运动关系1.电场线的切线方向为点电荷的受力方向。在下面的无限大匀强电场中有一个点电荷 假设它只受电场力，那么它的运动方向与电场线相同。2.假设点电荷以一初速度射入平行板电容器如图所示，点电荷的运动为类平抛运动，不是沿电场线的方向。3.点电荷静止释放于弯曲的电场中点电荷静止释放于弯曲的电场中 静止的电荷由于电场力的作用获得切向速度,此后电荷的速度方向与电场力（加速度）的方向就不在同一条直线上了。三三.总结总结1.点电荷在电场中的运动与点电荷是否有初速度有关。2.点电荷在电场中的运动与点电荷初速度的方向有关。3.点电荷在电场中的运动与点电荷所受外力影响有关。4.点电荷在电场中的运

3、动与电场线的弯曲与否有关。5.所以点电荷的运动方向不一定沿电场线方向。库仑定律库仑定律1点电荷：带电体本身的几何线度比带电体之间的距离小得多，可忽略其形状和大小，抽象成一个点。2文字表述：在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其大小与电荷的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着两点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。高斯定理高斯定理1. 表述：通过任一闭合曲面的电通量，等于该闭合曲面所包围的所有电荷的代数和除以0 。内SiseqSdE01这一闭合曲面通常叫做高斯面 2证明（由库仑定律和场强叠加原理导出）(1)一个静止的点电荷q，取以q为球心、任意长度r为半径的球面S

4、包围q 由点电荷电场的球对称分布，可得通过球面S的电通量为： 022044qrrqSSedSrqSdE204qdSErS高斯定理与高斯定理与库仑定律的关联库仑定律的关联 高斯定理是从库仑定律中导出的,它主要反映了库仑定律的平方反比律,如果库仑定律不服从平方反比律,我们就不可能得到高斯定理。由此可见高斯定理能够反映库仑定律的平方反比律。3000201414FqErqrqrr高斯定理与库仑定律的区别高斯定理与库仑定律的区别1.二者的产生方法不同:库仑定律是一个实验定律,它是法国科学家库仑在1785年确立的。其中最重要的是扭秤实验。高斯定理则不然,它不是由实验得到的,而是通过一系列的推导总结出来的一个定理。2.二者的物理含义不同:库仑定律的发现使人们对电现象由定性的研究过渡到定量的研究，特别是它的平方反比律性质,不仅是高斯定理的基础,而且隐含着光子质量为零这样一个深刻的物理意义。 3.在库仑定律中,电荷之间的作用力服从平方反比律,说明电荷之间的作用力是有心力,表明静电场是有心力场这一特性。高斯定理只能表明静电场是有源场，电荷以发散的方式激发电场,即电荷是电场的源,而无法表明静电场是有心力场这一重要特性。4.在高斯定理中,若不增加对称性条件,从高斯定理中就不能推导出库仑定律。可见在静电范围内,库仑定律比高斯定理包含更多的信息。5.二者的适用范围不同:库仑定律只适用于真空中相对静止的两个