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电场线的性质

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高中物理选修3-1的第一章就是静电场,很多学生尤其是女生总抱怨静电场学不明白。原因之一便是静电场看不见摸不到,而且性质还很多。我们下面就来分析电场线的若干性质。

电场线并不存在

为了形象描述电场,法拉第最早引入了电场线的概念。但电场线并不客观存在,只是描绘电场的工具,让我们能更直观的探究静电场的性质。不管是对电场进行定性分析,还是对电场作定量计算,电场线都是非常有效的工具。

电场线最根本的性质

电场线是在电场中画出的一簇曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场方向相同。

电场线最基本的特性并不用去推导,因为我们的电场线就是依照这个特性描绘出来的。

电场线的基本性质

(1)电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处);即电场线可以是不闭合的(这是与后面要学习的磁感线的最大区别);

(2)电场线的疏密程度可定性的用来表示电场的强弱,电场线越密集的地方场强E越大;

(3)电场线与等势面垂直;

(4)任意两条电场线不会相交(如果两条电场线相交,就会在交点处形成两个切线方向,而静电场中每一点的电场方向是唯一的),也不会相切(如果相切,则在切点处电场线的密集程度趋于无穷大,也即该处的场强趋于无穷大,这与实际不相符);

(5)沿着电场线的方向电势越来越低,电场方向就是电势降低最快的方向;

电场线

电场线与电荷的运动轨迹是两码事

如果电荷只受电场力,那么电场线上的切线方向就是电荷加速度方向,而运动轨迹的切线方向是速度方向,加速度与速度的方向往往并不相同。

电场线与电荷运动轨迹重合的条件是:

(1)电场线必须是直线;

(2)电荷只受电场力的作用;

(3)带电粒子初速度为零或者初速度的方向与电场线的方向在同一条直线上。

参考文献

高中物理二十大必考点解析http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/32195.html

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