为什么电场线是闭合的越密 场强越大

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电场 电场强度
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官方公共微信电场强度越大的地方,电场线越一定越密,电势也一定越高.这句话哪里错了?_百度作业帮
电场强度越大的地方,电场线越一定越密,电势也一定越高.这句话哪里错了?
电场强度越大的地方,电场线越一定越密,电势也一定越高.这句话哪里错了?
错在电势也一定越高这句.沿电场线的方向,电势降低,反之则升高.但电场线密的地方,电场强度越大是对的.
电势是相对而言的,就像是重力势能一样要有一个参照点,如果场电荷为正电荷,电场线发散,选择无穷远处电势为零,则靠近电荷的地方电场强度越大电场线越密,但是电势却越低,因为电势沿电场线方向降低。。。。如果觉得满意就采纳吧。。O(∩_∩)O~谢谢哈。。。。。。。。...为什么电场线越密的地方场强越大?_百度作业帮
为什么电场线越密的地方场强越大?
为什么电场线越密的地方场强越大?
电场是看不见的,我们用带电物体在电场中的分布来显示电场产生的效果,这种方法在科学中常用,例如研究磁场、力、风、黑洞……后来,为了研究的方便,用一些假象的曲线来模拟带电小纸屑在电场中的排布,从而形象地表示电场,由于在电场强的区域,带电小纸屑密,所以画出的电场线也密,表示的场强也就越强电场强度 -
是当置于电场中所受到的作用力。或是在电场中为移动自由电荷所施加的作用力。其大小可由得出。当有多个电荷同时作用时,其大小及方向遵循矢量运算规则。
电场强度 -
电场是用来表示电场的强弱和方向的量。实验表明,在电场中某一点,试探()在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为方向,以前述比值为大小的矢量定义为该点的,常用E表示。按照定义,电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的电场方向来确定;强弱可由试探电荷所受的力与试探点带的比值确定。试探点电荷应该满足两个条件;(1)它的线度必须小到可以被看作点电荷,以便确定场中每点的性质;(2)它的电量要足够小,使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。电场强度的实用V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑(这两个单位实际上相等)。常用的单位还有V/cm伏特/厘米。
要注意的是,只要有存在就有静电场存在,电场的存在与否是客观的,与是否引入试探点电荷无关。引入试探点电荷只是为了检验电场的存在和讨论电场的性质而已。正像人们使用天平可以称量出物体的质量,如果不用天平去称量物体,物体的质量仍然是客观存在的一样。
由于电场力满足矢量叠加原理,电场强度也满足叠加原理。
电场强度 -
电场强度的单位电场牛(顿)每库(仑)&在国际单位制中,符号为N/C。如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N,这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏(特)每米,符号是V/m,它与牛每库相等,即1V/m=1N/C。电场强度的定义
是放入中某点的所受静电力F跟它的电荷量比值,定义式E=F/q&,适用于一切电场;其中F为电场对试探电荷的作用力,q为试探电荷的电荷量。单位N/C。&定量的实验证明,在电场的同一点,电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的,跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关,即比值反映电场自身的特性(此处用了比值定义法),因此我们用这一比值来表示电场强度,简称场强,通常用E表示。电场强度的方向中某点的场强方向规定为放在该点的受到的静电力方向。
对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出。
式中r是电荷q至观察点(或q')的距离;r是由q指向该观察点的单位矢量,它标明了E的方向或库仑电场是无旋场,可以引入标量电势φ,而矢量与电位标量间的关系为负梯度关系
时变磁场产生的电场称为感应电场,是有旋场。引入磁位A并选择适当规范,可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系,即
感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场。均匀与非均匀一对平行平板电极之间的电场,各点的电场强度完全相同,这种电场叫做均匀电场(如果极板尺寸比极板间距离大得多,那么极板边缘的电场不均匀部分,可不予以考虑)。
一个带电球体周围的电场,各点的电场的都不同,这种叫做不均匀电场。
电场强度 -
电场电场中某一点的在数值上等于单位电荷在那一点所受的。试验的、体积均应充分小,以便忽略它对电场分布的影响并精确描述各点的电场。
场强是矢量,其方向为正的试验电荷受力的方向,其大小等于单位试验所受的力。场强的单位是伏/米,1伏/米=1牛/库。场强的空间分布可以用形象地图示。
电场强度遵从场强叠加原理,即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和,即场强叠加原理是实验规律,它表明各个电场都在独立地起作用,并不因存在其他电场而有所影响。以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场。电场强度的叠加遵循矢量合成的平行四边形定则。
电场强度的大小,关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、材料中出现的电流密度、端钮上的电压,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一。
地球表面附近的电场强度约为100V/m。
电场强度 -
电场强度概念
①定义:放入中某点的所受静电力F跟它的电荷量比值,叫做该点的。
②定义式:E=F/q&,F为电场对试探电荷的作用力,q为放入电场中某点的检验电荷(试探电荷)的电荷量。
③电场强度的方向:规定为放在该点的受到的静电力方向。与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。
④物理意义:描述电场强弱的量,描述电场的力的性质的物理量。电场强度的大小取决与电场本身,或者说取决于激发电场的电荷,与电场中的受力电荷无关。
⑤适用条件:适用于一切电场。
⑥电场强度是矢量。
⑦电场的决定式:E=kQ/r2(只适用于点电荷)。其中E是,k是静电力常量,Q是源电荷的电量,r是源电荷与试探电荷的距离
⑧电场力:F=E×q
电场强度 -
各类场强公式
描述电场的一个物理量。是个矢量。在电场中某观察点的E,等于置于该点的静止试验电荷q'所受的力F与电量q'的比。试验电荷q'的数值应足够小,不改变它所在处的电场。这样,电场强度就等于每单位正试验电荷所受的力。
在国际单位制中,电场强度的单位是伏/米。 对于真点电荷q所建立的电场,可以由得出
式中r是电荷q 至观察点(或q')的距离;r0 是由q 指向该观察点的单位矢量,它标明了E的方向;ε0是真空介电常数。 或库仑电场是,可以引入标量电位φ,而电场强度矢量与电间的关系为负梯度关系
E=-墷φ时变磁场产生的电场称为感应电场,是有旋场。引入矢量磁位A并选择适当规范,可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系,即
感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场
电场强度的大小,关系到电工设备中各处的承受能力、中出现的电流密度、端钮上的,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一。
电场强度 -
  1.电场中有一点P,下列哪种说法是正确的(  )
  A.若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
  B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
  C.P点场强越大,则同一电荷在P点所受静电力越大
  D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
  解析:选C.电场中某点的电场强度与试探电荷无关,故A、B错;由于F=qE知,C对;场强方向与正试探电荷受力方向相同,故D错.
  2.(2011年杭州高二检测)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处,放一个带电量为q(q<<Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为(  )
  A.F/Q        &B.F/q
  C.kqr2&D.&kQr2
  答案:BD
  3.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是(  )
  图1-3-12
  解析:选C.A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同,B图中A、B两点场强的方向相同,但大小不等,C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向相同;D图中A、B两点场强大小、方向均不相同.
  4.(2011年黄冈中学高二检测)如图1-3-13所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是(  )
  图1-3-13
  A.这个电场可能是负点电荷的电场
  B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大
  C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
  D.负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向
  解析:选B.因为(孤立)负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的球对称分布,而图中的电场线分布不具备这种特点,所以它不可能是负点电荷的电场,选项A错误.
  因电场线越密处场强越大,故由图知场强EA&EB.又因点电荷q在电场中所受静电力F=qE∝E,故静电力FA&FB,选项B正确.
  由牛顿第二定律知,加速度a=F/m∝F,而FA&FB,故aA&aB.选项C错误.
  因“B点切线方向”即B点场强方向,而负电荷所受静电力的方向与场强方向相反,故选项D错误.
  5.一粒子质量为m,带电荷量为+q,以初速度v与水平方向成45°射向空间一匀强电场区域,恰做直线运动.求这个匀强电场的最小场强的大小并说明方向.
  解析:新&课&标&第&一&网
  粒子进入电场区域后要受重力和电场力作用而做直线运动,知其合力必与v在一直线上.由图及力的分解知识可知,最小的电场力qE=mgcos45°.所以Emin=mgqcos45°=2mg2q&,方向垂直于v指向斜上方.
  答案:2mg2q 垂直于v指向斜上方
  一、选择题
  1.关于电场线的叙述,下列说法正确的是(  )
  A.电场线是直线的地方一定是匀强电场
  B.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向
  C.点电荷只受电场力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合
  D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场
  答案:C
  2.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F,这点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是(  )
  图1-3-14
  解析:选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确.
  3.(2011年启东中学高二检测)
  图1-3-15
  如图1-3-15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A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则(  )
  A.A、B两处的场强方向相同
  B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
  C.电场线从A指向B,所以EA&EB
  D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定
  解析:选AD.电场线的切线方向指场强方向,所以A对;电场线的疏密程度表示场强大小,只有一条电场线的情况下不能判断场强大小,所以B、C错误,D正确.
  4.点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,在A、B连线上,如图1-3-16所示,电场强度为零的地方在(  )
  图1-3-16
  A.A和B之间&B.A的右侧
  C.B的左侧&D.A的右侧及B的左侧
  解析:选C.因为A带正电,B带负电,所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反,因为QA&QB,所以只有B的左侧,才有可能EA与EB等大反向,因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况.故正确答案为C.
  5.如图1-3-17所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是(  )
  图1-3-17
  A.该粒子带正电荷,运动方向为由a到b
  B.该粒子带负电荷,运动方向为由a至b
  C.该粒子带正电荷,运动方向为由b至a
  D.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a
  解析:选BD.由运动轨迹可判定电场力方向向左,则粒子应带负电,故A、C错;运动a→b与b→a均有可能.故B、D对.
  6.&(2011年苏州高二检测)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图1-3-18中虚线所示.不计粒子所受重力,则(  )
  图1-3-18
  A.粒子带正电
  B.粒子加速度逐渐减小
  C.A点的速度大于B点的速度
  D.粒子的初速度不为零
  解析:选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,故A错;A→B电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B对;粒子运动过程中,电场力与运动方向的夹角大于90°角,所以速率减小,故C对;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,故D对.
  7.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图1-3-19中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则(  )
  图1-3-19
  A.a一定带正电,b一定带负电
  B.电场力对a做正功,对b做负功
  C.a的速度将减小,b的速度将增大
  D.a的加速度将减小,b的加速度将增大
  解析:选D.由于电场线方向未知,故无法确定a、b的电性,A错;电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,则速度均增大,B、C均错;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确.
  8.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图1-3-20所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q(  )
  图1-3-20
  A.应放在A点,Q=2q
  B.应放在B点,Q=-2q
  C.应放在C点,Q=-q
  D.应放在D点,Q=-q
  解析:选C.由平行四边形定则得出+q和-q在O点产生的合场强水平向右,大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小.要使圆心处的电场强度为零,则应在C点放一个电荷量Q=-q的点电荷,故C选项正确.
  9.(2011年华南师大附中高二检测)
  图1-3-21
  如图1-3-21所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是(  )
  A.先变大后变小,方向水平向左
  B.先变大后变小,方向水平向右
  C.先变小后变大,方向水平向左
  D.先变小后变大,方向水平向右
  解析:选B.等量异种电荷电场线分布如图(a)所示,由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点,电场线由密到疏,所以沿点A、O、B,电场强度应由小变大,再由大变小,方向为水平向右,如图(b)所示.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿点A、O、B运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,所以选项B正确.
  二、计算题
  10.如图1-3-22所示,在边长为l的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为+q、+q、+q和-q的点电荷,求正方形中心O点的电场强度.
  图1-3-22
  解析:由对称性原理可知:若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷,则中心O点的场强为零,因此可把D点的电荷-q等效为两部分:+q和-2q.
  +q和另外三个点电荷在中心O点的合场强为零,-2q在中心O点的场强为E=2kql2/2=4kql2
  故正方形中心O点的场强大小为E=4kql2,方向沿OD连线由O指向D.
  答案:4kql2,方向沿OD连线由O指向D.
  11.如图1-3-23所示,两根长为L的绝缘细线下端各悬挂一质量为m的带电小球A、B,A、B带电荷量分别为+q和-q,今加上匀强电场(方向水平向左),场强为E,使联结AB的绝缘细线(长为L)拉直,并使两小球处于静止状态,E的大小应满足什么条件?
  图1-3-23
  解析:B球受力如图所示.
  由于B球静止,有
  mg=Fsin60° ①qE=Fcos60°+kq2L2+FT ②
  ①②式联立,并考虑到FT≥0,
  得E≥mg3q+kqL2.
  答案:E≥mg3q+kqL2
  12.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图1-3-24所示,请问:
  图1-3-24
  (1)小球带电荷量是多少?
  (2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
  解析:
  (1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示
  F&sinθ=qE①
  F&cosθ=mg②
  由①②得tanθ=qEmg,故q=mg&tanθE.
  (2)由第(1)问中的方程②知F=mgcos&θ,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mgcosθ.小球的加速度a=F合m=gcosθ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属极上时,它经过的位移为s=bsinθ,又由s=12at2,t=2sa=&2bcosθgsinθ=&2bgcotθ.
  答案:(1)&mgtanθE (2)&2bg&cotθ
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为什么电场线越密场强越大?
为什么电场线越密场强越大?
这句话实际应该是场强越大,电场线越密.电场线是研究电场时人为引入的数学模型,规定电场线的密度代表电场的强度,方向代表电场力的方向.所以实际应该是场强越大,数学模型上的电场线越密.为什么要引入数学模型?物理问题建立数学模型是现代物理科学的基础,将现实问题用逻辑方式予以解决,并在此基础上建立理论体系.此方法的起点是:现实中的物理问题在逻辑上等同于建立的数学模型.也就是说,物质“电场”已经用电场理论来等价描述,场强大所以电场线密.至于场强为什么大,你则要分析电场产生的原因,此位置是否靠近电极,电荷等.希望能对你有所帮助.
首先电场线分布代表了电场分布。如果你是高中,书上解释这是一种规定,规定电场线越密场强越大,没有解释原因,你记着直接应用好了,但是详细的原因大学才有解释,可能还要涉及电通量的知识,我猜你应该是高中吧,这是定理,记着就好,绝对不会考证明过程,即使在大学也是不考的,因为电场线本来就是描述电场分布的一种人为模型,自然是规定好了的。...
回答:实际上电场中并不存在电场线的,电场线是人为引进的,目的是为了形象直观的描述电场分布情况,当然描绘电场线是有实验根据的,不是随便的。人们研究电场线时,发现电场线的性质之一就是电场线越密的地方,场强越大。
通电螺线管具有磁性,根据安培定泽可以判断磁场方向,磁性与电流和绕线的咂数有关

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