典型电场的电场线和等势面

电场线和电势能专题练习题

1、如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则 (A)电场力做正功 (C)电势能增加

(B)动能减少

(D)加速度增大

2、 三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为?a、?b，则 （A）Ea＞Eb，?a＞?b （B）Ea＜Eb，?a＜?b （C）Ea＞Eb，?a＜?b （D）Ea＜Eb，?a＞?b 3、如图，带电粒子在电场中由A点移到B点，可判知 A.粒子带负电 B.粒子的电势能不断减少

C.粒子的动能不断减少 D.粒子在B点的加速度大于在A点的加速度 4、如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力) (A)6J (B)4J (C)16J (D)14J

5、在点电荷Q的电场中，一个α粒子(2He)通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是( ). (A)Q可能为正电荷，也可能为负电荷 (B)运动中.粒子总是克服电

第27卷第6期 咸 宁 学 院 学 报 Vo.l27,No.62007年12月 JournalofXianningCollege Dec.2007文章编号:1006-5342(2007)06-0033-05

*

电偶极辐射电场线分布的分析

程正则,彭 耐

(咸宁学院 物理系,湖北 咸宁 437100)

摘 要:从麦克斯韦基本电磁理论出发,严格推导得出电偶极辐射的电场强度表达式和电场线

表达式,根据电场线表达式作出电偶极辐射电场线的分布图,然后从电场线分布图探讨电偶极辐射电场线分布及辐射特点.

关键词:电偶极辐射;电场强度;电场线

中图分类号:O441.2 文献标识码:A

0 引 言

电偶极子辐射是电磁波辐射理论的基础,清楚地了解它的辐射规律是非常重要的.在辐射问题的实际应用中,可以计算辐射功率和辐射的方向性.电偶极辐射的电磁波是空间中的TM波,TM波在现实中有多方面的应用.电偶极子辐射是天线工程中最基本的问题.本文用数学方法严格

第一章 静电场 第三节 电场 电场强度和电场线 导

学案

【学习目标】

1、理解电场的概念，知道电荷之间通过电场发生相互作用。

2、理解电场强度的概念及其定义式。能推导点电荷场强的计算式，并能进行有关的计算。

3、掌握电场线的性质。熟记几种典型电场的电场线分布。

4、激情投入，通过本节学习来认识电荷间相互作用的物质

【课前预习案】

【使用说明】

1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握：电场强度的概念及定义式，知道点电荷的电场、匀强电场等几种常见的电场线的分布特点，同时利用电场线分布情况判断电场强弱，而且根据电场强度的定义式进行有关计算；并且能进行电场强度的矢量叠加

2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。

（一）教材助读

1．电场是否真实存在？看得见，摸得着吗？之前你还学过哪些类似的物质？

2．什么是检验电荷？它的作用是什么？

3．电场强度的定义、定义式、单位、标矢性及物理意义是什么？

4.电场强度的方向如何规定？

5.真空中点电荷的电场强度的表达式及其推导？

6.哪位科学家引入电场线？电场线是否真实存在？电场线的特点有哪些？

7.匀强电场的特点？

（二）预习自测

1．关于电场，下列说法正确的是( )

A．电场是一种客

第一章 静电场 第三节 电场 电场强度和电场线 导

学案

【学习目标】

1、理解电场的概念，知道电荷之间通过电场发生相互作用。

2、理解电场强度的概念及其定义式。能推导点电荷场强的计算式，并能进行有关的计算。

3、掌握电场线的性质。熟记几种典型电场的电场线分布。

4、激情投入，通过本节学习来认识电荷间相互作用的物质

【课前预习案】

【使用说明】

1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握：电场强度的概念及定义式，知道点电荷的电场、匀强电场等几种常见的电场线的分布特点，同时利用电场线分布情况判断电场强弱，而且根据电场强度的定义式进行有关计算；并且能进行电场强度的矢量叠加

2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。

（一）教材助读

1．电场是否真实存在？看得见，摸得着吗？之前你还学过哪些类似的物质？

2．什么是检验电荷？它的作用是什么？

3．电场强度的定义、定义式、单位、标矢性及物理意义是什么？

4.电场强度的方向如何规定？

5.真空中点电荷的电场强度的表达式及其推导？

6.哪位科学家引入电场线？电场线是否真实存在？电场线的特点有哪些？

7.匀强电场的特点？

（二）预习自测

1．关于电场，下列说法正确的是( )

A．电场是一种客

几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表

山东省阳信县第二高级中学 曹连军

笔者在教学中发现，学生对正负点电荷、等量异种点电荷、等量同种点电荷周围电场的场强和电势特点常容易混淆，笔者通过列表比较方法，使学生对它们的场强及电势特点找出异同，一目了然。 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

电场线 直线，起于正电荷，终止于无穷远 孤场强 离场源电荷越远，场强越小;与场源电荷等距的 立各点组成的球面上场强大小相等，方向不同 的 电势 离场源电荷越远，电势越低;与场源电荷等距的 正各点组成的球面是等势面，每点的电势为正 点等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面， 电离场源电荷越近，等势面越密 荷 电场线 直线，起于无穷远，终止于负电荷 孤场强 离场源电荷越远，场强越小;与场源电荷等距的 立各点组成的球面上场强大小相等，方向不同 的 电势 离场源电荷越远，电势越高;与场源电荷等距的 负各点组成的球面是等势面，每点的电势为负 点等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，

物理

10.6 等势面

电势与电场强度的微分关系

电场中电势相等的点连成的面称为等势面) 电场中电势相等的点连成的面称为等势面 一、 等势面 (电场中电势相等的点连成的面称为等势面

1. 2.

v E ⊥ 等势面等势面密

指向电势降落的方向

v E大

等势面疏

v E小

物理

10.6 等势面 电势与电场强度的微分关系电场中电势相等的点连成的面称为等势面) 电场中电势相等的点连成的面称为等势面 一、等势面 (电场中电势相等的点连成的面称为等势面

u=u0/4

半球面

1. 2.

v E ⊥ 等势面等势面密

指向电势降落的方向

v E大

等势面疏

v E小

物理

求证: 求证

v E ⊥ 等势面

在等势面上移动dl 证明: 证明 q0 在等势面上移动 ,电场力做功为 v v dA = q0E dl = q0E cosθ dl

v Eq0

dA = q0du

q0 沿等势面移动

dA = 0

θ vdl

π θ= 2因此

v E ⊥ 等势面

物理

二、 电势与电场强度的微分关系v 移到Q 电场力做功： 把点电荷q0 从P 移到 ，位移 dl ,电场力做功： v v dA = q0E dl = q0E cosθ dl = qduu+duQ

E cosθ dl = duEl dl = dudu ∴ El =

10.6 等势面

势电电与强场的微分度关系一、 等势面 电(中场势相电的等点成的面称为连等势)

1面. E 等面

势.

2等势面密

指电向势降落的向 方 等势疏 面E

大 E小

10.6 等势面 势与电电场度的强分微系关一、势等面1、等势的面定 电场中义势相等的电点成的面连为称等面势1. .2

E 势面等势面等密向电指势降落的方向 势面疏 等 E

大 E

2、小等 面势性 质电★在等荷面势上移，电场力不动功做 q ld E0qU3

U U12 d A q E d l0 q 0E d los c 0 cs o 0

d A 0 dU q 0

9 0

0 E l

★d场电强方向与等势面正度交，即场线电等与势正面,电场 强度的交向指向方电势降落方向。的

二 、电与势电场强的度微分系 把关电荷点q 0从 P到移Q ,位 移l d电场力做，: 功 Ad 0qE dl q0 E c so θdl q du

u0+udQ

Ecos dl θ udEld l du E l d udl

u

d

lEl

EP

电场强在度l 方的投向等影于势电沿该方向化率

电场 电场强度

（第一课时）

尊敬的各位评委老师：

下午好！我叫侯彩红，我述课的题目是：电场 电场强度，本节课是人教版《物理》通用类的第五单元第一节。下面我从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学流程、教学反思等方面来进行阐述，请各位评委老师点评指导。 教材分析：

“电场 电场强度”是电和磁部分的第一节内容，本节内容是在复习初中学过的相关知识的基础上，提出“电场”的概念，同时突出“电场强度”这一新的物理量。由于电场看不见，摸不着，所以这部分知识对学生抽象思维的要求比较高；而且本节内容知识点较多，同时蕴涵着猜想推理、理想化模型、控制变量、比值定义等多种物理学研究方法。因此，学好本节知课不仅在物理思想、物理方法上有教育意义，在培养学生思维能力方面也有重要的意义。 学情分析：

多数学生的物理基础知识不够扎实，学生对场的感性认识较少，几乎没有关于“场”的知识体系。因此在教学中应加强引导和启发，使他们积极参与到教学中，逐步提高他们的分析概括和思维能力。 教学设计说明：

本节课中对电场强度的理解，既是重点也是难点，为此，教学中通过提出问题→猜想结果→实验探究→分析推理，在教师的启发引导下，学生讨论、解决问题，从而突破重难点

电场

§1.电荷 荷守电定恒律 电

荷

荷与电荷守恒1电电.荷是体的物固有性属它，电与量荷电量(、 )荷电物体的固是有属性它与，荷电(电量)、量电荷是物 的体固有属 性仑(库)的是C什么关 系的是么什关？ 库系仑的是什么关 ？力学中系没有有物量关 系理此与系关似类 ？系与此系类关？ 2.似自界然几有电种荷？荷电间的用作有力什特么自 界然几有种电？荷自然界有几 种荷电点? 3. 一电个性中的宏 个电一性中宏 的观体内物是不含否 有何任电？荷 有何任荷？电

电与荷荷守电恒.4使个物一体电带有些方法哪怎?样知道个一物使一个物 体带电哪有方法?些 使一个物体电有带些哪方法 体是否电？带体 否带电是 ？触起电接、擦起摩电、 接触起、电擦起电、感应摩起 为电么人什们受接然自界只有正、中为 什么们接人自受界然只有正、负中种两电 荷观点的为什么？不三是或种种电荷？四的观点？为什么 是不种三或种四荷电 ？5.述上物使体电的方法带其，本质有相同无 之述上使体物电带的方法 上，述使物体带电方的 法是什么？处？是 么？什

荷电恒定律守电既不能荷造创也不能，灭消，电荷 不既能创，造不也消能灭，能只从一 个体物移转另到个物一，体或者 从一物体转个到移一个物体另 ，从体物

第十章 电场静的质上性一页 一下 目 页 录退 出

1§0.1电 场 电场强度知识标目 ：识目标知 ：道点电知荷概的念，知 道点电的概荷念，解理真空的中库 仑律定。 仑律。定理解电场强度 的概及其定义念。式 解理场强度的概念及电定义式其 知。道么是什场电线什,么匀强是场电。 知道什么电场是 什么线是匀强场。电什么 是匀强电场上一页

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出

能目力标 能力目标：:能 用空真的库中仑律进行有关计定。 算用能空真中库的仑定律进有关行算计。 能用场电强的定度义进行式计。算能用电场 度强的义式进定行计。

算一页上下一页

目

退录 出

一.摩擦起 电电荷擦起摩电 ：摩擦起：用电摩的擦法使方体物电带的过程称 摩擦起电。 为程过称为摩起电擦

除。了擦摩以可外以有多很方法物体 使电带。 电。

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自界中有然两种荷电：电荷正+) (自然界中两种有电荷：电正荷(+ )和负电(-)荷 。和电负(荷)-。电荷之间具相有作互力：用同电荷相种电荷 之间有具相作用互力 ：排斥互异，种电荷互相引。吸 排斥，互种电异荷互吸相引

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出

电(量) 物：所体带电荷数多量少的量电量( Q q,):体所带物电荷量多少的量 数):度。 单位：