电场线的理解

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所属分类:高二物理

电场线概念的引入是为了更加直观地描述电场这种看不见摸不着的物质,实际上电场线不是实际存在的曲线。

电场线的定义

1、所谓电场线,就是为了更加形象地描述电场强度的大小和方向的物理量。电场线是假设的曲线,实际上并不存在这种线。

2、电场线上电场强度的方向:电场线上某点电场强度方向,即该点切线方向,并指向电场线方向。

常见的电场线线分布图

高中物理要求学生掌握以下几种电荷的电场线分布情况:正负点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、匀强电场等。

电场线的理解

点电荷电场线特点:

1)离正负点电荷越近,电场线越密,电场强度越大;

2)以点电荷为圆心做个球,则球面上各点电场强度大小处处相等,方向不同。

电场线的理解

等量异种电荷电场线特点:

1)两点电荷的连线上,电场强度先变小后变大;

2)两点电荷连线的中垂线上,电场强度方向相同,并且是沿水平方向;

3)关于中垂线对称的点,电场强度大小相等。

电场线的理解

等量同种电荷电场线特点:

1)两点电荷连线的中点,电场强度为0

2)两点电荷连线的中点到无穷远处,电场线先密后疏。

电场线的理解

匀强电场电场线分布特点:

1)电场线方向和大小处处相等;

2)电场线等距分布;

电场线的特征

1、电场线都是由正电荷发出,回到负电荷上;

2、电场线的密度直接反映了电场强度的大小;

3、电场线不是封闭的曲线;

4、电场线不能有交点,也不可能相切;

经典例题

1、如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有AB两点,则
(    

电场线的理解

AAB两处的场强方向相同

BBA点的电势低于B点的电势

C.正电荷从A点移动到B点,电场力做正功,电势能增加

D.不知AB附近电场线的分布情况,AB两点场强的大小不能确定

答案:AD

解析:对A选项,过AB两点做该电场线的切线,可知两切线方向一致,说明电场强度方向相同,A正确;

B选项,沿电场线方向,电势会降低,可知A的电势大于B点电势;

C选项,正电荷从A点移到B点,则电场力做功为正,则电势能必定会减小,故C错误;

D选项,电场线的密码反映电场强度大小。由于只有一条电场线,无法知道AB的电势高低。

2、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,图中实线为电场线,不计粒子所受重力,则(   

电场线的理解

A.粒子带正电

B.粒子加速度逐渐减小

CA点的场强小于B点场强

D.粒子的速度一定在不断增大

答案:B

解析:对A选项,电荷从AB过程,由曲线运动的特点可知,电场力的方向与电场线方向相反,则粒子带负电,A错误;

B选项,从AB过程,电场线密度减小,说明电场强度减小,因此电场力减小,即加速度减小,B正确;

C选项,由B选项分析可知A的电场强度大于B点电场强度;

D选项,由于电场力方向与速度方向成钝角,即电场力做负功,动能减小,速度减小,D错误。

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