電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系

1、電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系 14應(yīng)用物理 趙悅順一一.電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng)：電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周?chē)臻g里存在的一種特殊物質(zhì)。電場(chǎng)這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的，電場(chǎng)具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。2.電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E 電場(chǎng)強(qiáng)度是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。試探點(diǎn)電荷（正電荷）在電場(chǎng)內(nèi)一點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)殡妶?chǎng)方向。大小為點(diǎn)電荷受力與電荷量之比。 E=F/q3.電場(chǎng)線電場(chǎng)線 電場(chǎng)線是為了直觀形象地描述電場(chǎng)分布，在電場(chǎng)中引入的一些假想的曲線。曲線上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致；曲線密集的地方場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)，稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)弱

2、。二.電場(chǎng)線與電荷運(yùn)動(dòng)關(guān)系1.電場(chǎng)線的切線方向?yàn)辄c(diǎn)電荷的受力方向。在下面的無(wú)限大勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)點(diǎn)電荷 假設(shè)它只受電場(chǎng)力，那么它的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)線相同。2.假設(shè)點(diǎn)電荷以一初速度射入平行板電容器如圖所示，點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)為類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，不是沿電場(chǎng)線的方向。3.點(diǎn)電荷靜止釋放于彎曲的電場(chǎng)中點(diǎn)電荷靜止釋放于彎曲的電場(chǎng)中 靜止的電荷由于電場(chǎng)力的作用獲得切向速度,此后電荷的速度方向與電場(chǎng)力（加速度）的方向就不在同一條直線上了。三三.總結(jié)總結(jié)1.點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與點(diǎn)電荷是否有初速度有關(guān)。2.點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與點(diǎn)電荷初速度的方向有關(guān)。3.點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與點(diǎn)電荷所受外力影響有關(guān)。4.點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)

3、動(dòng)與電場(chǎng)線的彎曲與否有關(guān)。5.所以點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)方向不一定沿電場(chǎng)線方向。庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律1點(diǎn)電荷：帶電體本身的幾何線度比帶電體之間的距離小得多，可忽略其形狀和大小，抽象成一個(gè)點(diǎn)。2文字表述：在真空中，兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，其大小與電荷的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比；作用力的方向沿著兩點(diǎn)電荷的連線，同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸。高斯定理高斯定理1. 表述：通過(guò)任一閉合曲面的電通量，等于該閉合曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和除以0 。內(nèi)SiseqSdE01這一閉合曲面通常叫做高斯面 2證明（由庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理導(dǎo)出）(1)一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q，取以q為球心、任意長(zhǎng)度r為半徑的球面S

4、包圍q 由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的球?qū)ΨQ(chēng)分布，可得通過(guò)球面S的電通量為： 022044qrrqSSedSrqSdE204qdSErS高斯定理與高斯定理與庫(kù)侖定律的關(guān)聯(lián)庫(kù)侖定律的關(guān)聯(lián) 高斯定理是從庫(kù)侖定律中導(dǎo)出的,它主要反映了庫(kù)侖定律的平方反比律,如果庫(kù)侖定律不服從平方反比律,我們就不可能得到高斯定理。由此可見(jiàn)高斯定理能夠反映庫(kù)侖定律的平方反比律。3000201414FqErqrqrr高斯定理與庫(kù)侖定律的區(qū)別高斯定理與庫(kù)侖定律的區(qū)別1.二者的產(chǎn)生方法不同:庫(kù)侖定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,它是法國(guó)科學(xué)家?guī)靵鲈?785年確立的。其中最重要的是扭秤實(shí)驗(yàn)。高斯定理則不然,它不是由實(shí)驗(yàn)得到的,而是通過(guò)一系列的推導(dǎo)總結(jié)出來(lái)的一個(gè)定理。2.二者的物理含義不同:庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)電現(xiàn)象由定性的研究過(guò)渡到定量的研究，特別是它的平方反比律性質(zhì),不僅是高斯定理的基礎(chǔ),而且隱含著光子質(zhì)量為零這樣一個(gè)深刻的物理意義。 3.在庫(kù)侖定律中,電荷之間的作用力服從平方反比律,說(shuō)明電荷之間的作用力是有心力,表明靜電場(chǎng)是有心力場(chǎng)這一特性。高斯定理只能表明靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)，電荷以發(fā)散的方式激發(fā)電場(chǎng),即電荷是電場(chǎng)的源,而無(wú)法表明靜電場(chǎng)是有心力場(chǎng)這一重要特性。4.在高斯定理中,若不增加對(duì)稱(chēng)性條件,從高斯定理中就不能推導(dǎo)出庫(kù)侖定律。可見(jiàn)在靜電范圍內(nèi),庫(kù)侖定律比高斯定理包含更多的信息。5.二者的適用范圍不同:庫(kù)侖定律只適用于真空中相對(duì)靜止的兩個(gè)