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內容導航：
1、點電荷帶什么電：電場線與等勢面介紹
2、點電荷帶什么電，電荷的基本知識
1、點電荷帶什么電：電場線與等勢面介紹
引言
電場是高中物理中的重要內容，很多同學感到該章知識內容多，抽象且容易混淆。今天，本文系統的介紹下電場線和等勢面。
電場線
點電荷的電場線
(正點電荷的電場線)
電場線的具體特征
1、切線方向與場強方向一致。
（該試探電荷處的場強方向沿電場線的切線方向）
2、在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密
（a點的電場強度大于b）
(a點的電場強度大于b)
3、沿電場線方向電勢越來越低
(各位置點處的電勢大小為：φa>φb>φc)
(各位置點處的電勢大小為：φa<φb<φc)
等勢面
等勢面是電場中電勢相同的各點構成的面。與電場線的功能相似，等勢面也是永凱形象地描繪電場的。
（*注意：本文中所涉及的兩個相鄰的等式面間的電勢差是相等的，即為等差等勢面。）
點電荷電場中等勢面的形狀
（點電荷的等勢面）
（等量同號點電荷的等勢面）
（等量異號點電荷的等勢面）
（不等量同號點電荷的等勢面）
（不等量異號點電荷的等勢面）
等勢面的具體特征
1、在同一個等勢面上，任何兩點間的電勢都相等。
（a點和b點的電勢相等）
2、在同一等勢面上移動電荷時靜電力不做功。
（電荷由a到b的過程電場力不做功）
3、等勢面的疏密程度也表示場強的強弱。
（等勢面越密集，場強越大）
等勢面與電場線的關系
①電場線總是與等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
②在同一電場中，電場線密的地方，等勢面也密集；電場線疏的地方，等勢面也稀疏。
③電荷沿電場線方向運動，電場力必定做功，而電荷沿等勢面運動，電場力一定不做功。
實際應用
在高考理綜考試中，多次考查電場線、等勢面和帶電粒子的運動軌跡相結合的問題。這類問題往往以電場線或等勢面和帶電粒子只在電場力作用的運動軌跡為載體綜合考查電場的性質、力與運動的關系、功能關系。
解答該類問題所需的知識儲備：
1. 做曲線運動的物體的軌跡夾在合力方向和速度方向之間，且向合力方向彎曲，即合力指向曲線的內側。
2.帶電粒子在電場中某處所受的電場力與該處的電場線相切、與等勢面相互垂直。
3. 電場力做正功，電勢能減小；電場力做負功，電勢能增大。
4.只有電場力做功，帶電粒子的動能和電勢能相互轉化，總能量不變。
5.沿著電場線的方向電勢逐漸降低；電場線垂直于等勢面而且由電視高的等勢面指向電勢低的等勢面。
6.電場線越密集的地方場強越大；等差等勢面越密集的地方場強越大。
例1
如圖所示，點電荷置于真空中的O點，A、B、C三個虛線圓表示該點電荷電場中三個等勢面。已知等勢面的電勢φA<φB<φC，m點位于A等勢面上，n點位于B等勢面上。現有一電子從m點以初速度V0沿mn方向入射，在電子從m點至再次通過A等勢面的過程中，以下判斷正確的是（ ）
A、電子所受的電場力先增大，后減小
B、電子所受的電場力先減小，后增大
C、電子的動能先增大后減小
D、電子的動能先減小后增大
答案：AC
分析：由等勢面的電勢φA<φB<φC可知，O處的點電荷帶正電。電子朝等勢面密集方向射入，然后射出，可知電子所受電場力先大后小，動能先大后小。
例2
如圖所示，一帶正電粒子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速運動，粒子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是（ ）
A、先變大后變小，方向水平向左
B、先變大后變小，方向水平向右
C、先變小后變大，方向水平向左
D、先變小后變大，方向水平向右
答案：A
分析：帶正電粒子在O點受正電荷的電場力方向水平向右，受負電荷的電場力方向也是水平向右，二力合成后水平向右。同樣的在A點和B點在等量異種電荷的電場力下所受電場力的合力也是水平向右。根據等量異種電荷的電場線分布可知，A、B處的電荷密度小于O，因此，A、B處的場強也小于O，所受電場力合力也小于O。因此帶電粒子由A→O→B所受電場力先大后小，方向水平向右。又因為粒子勻速運動，所以所受另一個力先大后小，方向水平向左。
2、點電荷帶什么電，電荷的基本知識
物理學上把本身的線度比相互之間的距離小得多的帶電體叫做點電荷相當于運動學的“質點”模型在定量地研究電荷之間相互作用的時候，發現有些電荷的大小對所研究問題的結果帶來的影響微不足道，這個時候就完全可以把電荷的體積和大小忽略掉，把電荷看做只有電量，沒有大小的電荷，這就是點電荷模型實際中，電荷均勻分布的孤立導體球，就外部電場而言，與電量集中在球心的點電荷所形成的電場，形式上沒有絲毫差異，下面我們就來聊聊關于電荷的基本知識?接下來我們就一起去了解一下吧!
電荷的基本知識
物理學上把本身的線度比相互之間的距離小得多的帶電體叫做點電荷。相當于運動學的“質點”模型。在定量地研究電荷之間相互作用的時候，發現有些電荷的大小對所研究問題的結果帶來的影響微不足道，這個時候就完全可以把電荷的體積和大小忽略掉，把電荷看做只有電量，沒有大小的電荷，這就是點電荷模型。實際中，電荷均勻分布的孤立導體球，就外部電場而言，與電量集中在球心的點電荷所形成的電場，形式上沒有絲毫差異。
一、兩點電荷的庫侖力
F=kQq/r2
和萬有引力F=GMm/r2類似。
二、點電荷激發電場的場強
E=kQ/r2
和引力加速度a=GM/r2類似。
三、兩電荷的電勢能
Ep=kQq/r（取無窮遠為零電勢能點）
和引力勢能Ep=GMm/r2類似。
四、點電荷激發電場的電勢
φ=KQ/r(取無窮遠為零電勢點）
是由場源電荷Q和距離r決定。
和引力勢Ψ=GM/r類似。
半徑為R的導體球面的電勢，應當等于電量集中在球心的點電荷，在R處的電勢，即KQ/R。根據靜電平衡，整個球體內部和表面的電勢都相等，是同一數值。而球體外部電勢的大小，則與到球心的距離成反比。
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