沿着电场线方向电场强度如何变化
电场线是物理电力学的重要部分,每个经历过中学物理的,对电场线一定非常熟悉。根据电场线方向判断电场强度也是常考知识点,你知道沿着电场线方向,电场强度是如何变化的吗?
沿着电场线方向电场强度如何变化
电场强度的大小与电场线方向无关,例正点电荷产生的电场,顺电场线方向场强减小;而负点电荷产生的电场,顺电场线方向场强变大;匀强电场中顺电场线方向场强不变。场强大小与电场线的密疏有关,电场线分佈愈密处,电场愈强,场强愈大,分佈疏处,电场弱,场强小。
不易区分的电场线、电场强度、电势、等势面的相互关系:
(1)电场线与场强的关系:电场线越密的地方表示电场强度越大,电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
(2)电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低。
(3)电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越密,电场线与该处的等势面垂直。
(4)电场强度与等势面的关系:电场强度方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势;等差等势面越密的地方表示电场强度越大。
电场线方向的判断方法:
1、电场线
沿电场线方向某点的切线方向为该点的电场强度方向。电场线上任一点切线方向,即该点电场强度方向。所以,如果我们知道电场线分布图,就可以确定任意一点电场方向了。
2、电荷受到电场力的方向来判断
根据正电荷受电场力方向和电场强度的方向相同,负电荷受电场力方向和电场强度的方向相反确定电场方向。物理上规定,在电场中,正电荷所受的电场力方向与该处电场方向相同;负电荷所受的电场力方向与该处电场方向相反。也就是说,电场力方向一定与电场方向在同一直线上,要么同向,要么反向。
3、等势面
电场强度方向是电场中电势降低最快的方向,画出等势面,电场线和等势面垂直。由电场线和等势面关系可知,电场线与等势面始终垂直,并且沿电场方向,电势在减小。但电势降低的方向并不一定是电场方向,而应表达为电势降低电快(单位距离上电势差最大)的方向才是电场强度的方向。
4、场源电荷法
在正的场源电荷周围电场中,电场的方向是背离正场源电荷;在负的场源电荷周围电场中,电场的方向是指向负场源电荷。
几种典型电场的电场线:
1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大。
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。
3)等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点:
a、两点电荷连线中点O处场强为0。
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0。
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。
4)匀强电场特点:
a、匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线。
b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行。