高二物理第三讲场强和电势讲义要点
高二物理电场强度、电势、电势差知识精讲

高二物理电场强度、电势、电势差知识精讲两种电荷,电荷守恒,静电屏蔽,示波器属A 级要求,真空中库仑定律,电场强度,点电荷场强,匀强电场,电势差,电势,匀强电场中电场强度与电势差的关系,带电粒子在匀强电场中的运动属B 级要求。
(一)静电场实验基础 1. 电荷守恒定律:自然界有两种电荷,任何带电体所带电量均为电子电量值e C =⨯-161019.的整数倍,e 叫元电荷。
电荷不能创造,也不会消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
2. 库仑定律:数学表达式:F kq q r =122适用条件:真空中两个点电荷注:在计算库仑力大小时,q q 12、只代入电量的大小,正、负并不代入,关于库仑力(静电力)的方向用同性相斥,异性相吸来判断。
(二)描述电场力学性质的物理量——电场强度E 1. 大小:E Fq=(定义式) 2. 方向:规定正电荷在该点所受电场力的方向,与负电荷所受电场力方向相反。
3. 真空中点电荷Q 在距离r 处的场强:E k Qr =2(决定式) 4. 形象描述电场~电场线(1)电场线在某处疏密表示该处电场强弱。
电场线上某点的切线方向表示该点场强的方向。
⎧⎨⎩(2)电场线从正电荷发出,终止于负电荷,是非闭合曲线。
(3)电场线不相交。
(4)电场线并非真实存在,是人为引入的。
(5)电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
5. 场强的叠加:遵守矢量合成的平行四边形定则,如果各个分场强在同一直线上,可以通过设正方向,把矢量运算转化为代数运算,计算出合场强的大小和方向。
6. 电场力:F Eq =电场力F 的大小不仅与E 有关,还与q 的电荷量和带电性质有关。
(三)描述电场能的性质——电势 1. 电势能:(1)放在静电场中的电荷具有由其位置决定的势能,符号ε。
(2)电势能的变化,与电场力做功有关,电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加。
(3)电势能具有相对性,是标量。
物理高二下册电势差与电场强度的关系复习知识点

物理高二下册电势差与电场强度的关系复习知识点要点一公式U=Ed的适用范围和电场强度表达式的对比公式U=Ed虽然是由匀强电场导出来的,但该结论具有普遍意义,虽然该公式普通只适用于匀强电场的计算,但对其他非匀强电场亦可用于定性判别.下表是电场强度的三个公式对比:
公式区别物理含义引入进程适用
范围
E=Fq
是电场强度大小的定义式Fq,E与F、q有关,反映的是电场的性质任何电场
E=kQr2
是真空中点电荷场强的决议式由E=Fq和库仑定律导出点电荷形
成的电场
E=Ud
是匀强电场中场强的决议式由F=qE和W=qU导出匀强电场要点二公式E=U/d的了解和如何把公式运用到非匀强电场中
1.公式E=Ud反映了匀强电场中电场强度与电势差之间的关系,高中化学,由公式可知,电场强度的方向就是电场中电势降低最快的方向.
2.公式中d可了解为电场中两等势面之间的距离,由此可得出一个结论:在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等.
3.关于非匀强电场,用公式E=Ud可以定性剖析某些效果.例如E越大处,等差等势面距离d越小.因此可以判定,等势面越密的中央电场强度也越大.
4.E=Ud适用于匀强电场的计算,但关于某些非匀强电场效果,有时也可以停止定性地剖析.。
高中物理必修三 讲解讲义 02 A电场及电场强度 基础版

电场及电场强度知识点:电场及电场强度一、电场1.电场:存在于电荷周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过电场产生的.2.电场像分子、原子等实物粒子一样具有能量,电场是物质存在的一种形式.二、电场强度1.试探电荷与场源电荷(1)试探电荷:为了研究电场的性质而引入的电荷,其是电荷量和体积都很小的点电荷.(2)场源电荷:激发电场的带电体所带的电荷,也叫源电荷.2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的静电力跟它的电荷量的比值,叫作该点的电场强度.(2)定义式:E =F q,q 是试探电荷的电荷量. (3)单位:牛每库(N/C).(4)方向:电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同,与负电荷在该点所受静电力的方向相反.三、点电荷的电场 电场强度的叠加1.真空中点电荷的电场(1)场强公式:E =k Q r 2,其中k 是静电力常量,Q 是场源电荷的电荷量,r 是点电荷到电场中该点的距离.(2)方向:如果以Q 为中心作一个球面,当Q 为正电荷时,E 的方向沿半径向外;当Q 为负电荷时,E 的方向沿半径向内.2.电场强度的叠加场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.四、电场线 匀强电场1.电场线(1)概念:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.(2)特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏.2.匀强电场(1)概念:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就叫作匀强电场.(2)特点:①电场方向处处相同,电场线是平行直线.②场强大小处处相等,电场线疏密程度相等.(3)实例:相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外),可以看作匀强电场.技巧点拨一、电场强度1.电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的,与试探电荷无关.2.电场强度是矢量,其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同,与在该点的负电荷所受静电力的方向相反.3.公式E =F q可变形为F =qE :正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同,负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反.二、点电荷的电场 电场强度的叠加1.点电荷场强公式:E =k Q r 2. 2.E =F q 与E =k Q r 2的比较3.电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则);对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.三、电场线1.电场线是为了形象地描述电场而假想的线,实际上是不存在的.2.电场线每点的切线方向与该点的电场强度方向相同.3.几种特殊的电场线分布,如图所示.例题精练1.(广东学业考试)在下列图示的电场中,P、Q两点电场强度完全相同的是()A.B.C.D.2.(鼓楼区校级期中)关于电场强度的叙述,正确的是()A.电场中某点的场强大小等于单位电荷在该点所受的电场力大小B.电场强度的方向就是电荷在电场中受力方向C.点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强一定越小D.等量异种电荷之间连线中点的电场强度等于零随堂练习1.(滨海县校级一模)比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,如电场强度E、导体的电阻R、电容C、磁感应强度B、电流强度I、电势φ、电势差U AB都是用比值法定义的物理量,下列几组公式均属于定义式的是()A.E=C=B=B.E=B=U AB=C.R=E=k C=D.R=I=φ=2.(沧州三模)一带正电的粒子仅在电场力的作用下沿一圆弧从M点运动到N点,图中的两条直线是两条电场线,下列说法正确的是()A.M点的电场强度一定小于N点的电场强度B.M点的电势一定小于N点的电势C.若该电场是点电荷产生的,则点电荷一定带负电D.若该电场是点电荷产生的,则点电荷一定带正电3.(如皋市期中)某一区域的电场线分布如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,不计粒子所受重力,则()A.A点的电势等于B点的电势B.粒子带负电荷C.粒子在A点时的加速度大于在B点时的加速度D.粒子在A点时的电势能小于在B点时的电势能综合练习一.选择题(共15小题)1.(湖北期中)有关电场的理解,下述正确的是()A.电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向,且其大小E=B.只有当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度C.由公式E=可知,在离带电体很近时,r接近于零,电场强度达无穷大D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关2.(沭阳县期中)某一区域的电场线分布如图所示,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是()A.电场线是真实存在的B.没有电场线的地方电场强度为零C.A、B、C三点中B点电场强度最大D.把一个试探电荷放到B点由静止释放,它将沿电场线加速运动3.(湖北期中)关于静电场,以下叙述中正确的是()A.点电荷是理想化物理模型,通常体积小的带电体都可以看成是点电荷B.电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点的受力方向C.电场强度是标量,运算时不满足平行四边形定则D.电场线分布越密的地方,电场强度越大4.(六合区月考)关于电场,下列说法正确的是()A.电场强度的方向与电场力的方向相同B.电场是假想的,并不是客观存在的物质C.电场对放入其中的电荷有力的作用D.电场对放入其中的电荷没有力的作用5.(湖北模拟)下列说法正确的是()A.由E=可知,电场强度与检验电荷所受的电场力成正比,与电荷量成反比B.由R=ρ可知,金属导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比C.由F=BIL可知,一小段通电导体在某处不受安培力,说明此处一定无磁场D.由R=可知,导体中的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比6.(瑶海区月考)在电场中的某点放一个试探电荷,其电荷量为q,受到的静电力为F,则该点的电场强度为E,下列说法正确的是()A.若移去试探电荷,则该点的电场强度为0B.若试探电荷的电荷量变为4q,则该点的场强变为4EC.若放置到该点的试探电荷变为﹣q,则该点的电场强度大小不变,方向相反D.若放置到该点的试探电荷变为﹣2q,则场中该点的场强大小、方向均不变7.(杭州期末)将检验电荷q放在一点电荷产生的电场中,当检验电荷与该点电荷相距r1时,检验电荷所受的电场力为F1,则当检验电荷与该点电荷相距为r2时,检验电荷所在处的场强大小为()A.B.C.D.8.(咸阳期末)图甲中,M、N为两个等量异种点电荷;图乙中,P、Q为两根垂直纸面相互平行的长直导线,导线中通有大小相等、方向相同的电流。
高二物理电场知识点

高二物理电场知识点在高二物理的学习中,电场是一个重要的概念,它贯穿于电磁学的多个方面。
下面我们来详细了解一下高二物理中有关电场的知识点。
一、电场的基本概念1、电场电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的。
2、电场强度电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。
放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强,用 E 表示。
即 E = F / q ,其单位是牛/库(N/C)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。
3、点电荷的电场点电荷 Q 在距离其 r 处产生的电场强度大小为 E = kQ / r²,其中k 为静电力常量。
4、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,电场线的疏密程度表示场强的大小。
二、电场的性质1、对放入其中的电荷有力的作用这是电场的基本性质之一。
电荷在电场中会受到电场力的作用,其大小为 F = qE 。
2、电场具有能的性质电场力对电荷做功会引起电势能的变化。
三、电势能和电势1、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的势能叫做电势能。
电势能的大小与电荷的电荷量、电荷所在位置的电势以及电荷的正负有关。
2、电势电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势是标量,只有大小,没有方向。
3、电势差电场中两点间的电势之差叫做电势差,也叫电压。
其大小等于在这两点间移动单位正电荷时电场力所做的功。
四、匀强电场1、定义电场强度大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。
2、特点匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。
五、带电粒子在电场中的运动1、带电粒子的加速当带电粒子在电场中只受电场力作用时,电场力对粒子做功,使其动能发生变化。
可以利用动能定理来求解粒子的速度。
2、带电粒子的偏转当带电粒子以初速度 v₀垂直进入匀强电场时,会在电场力的作用下发生偏转。
电场中的电势能和场强

电势能的特点
电势能是相对的,与零电势点的选择有关 电势能具有系统性,与电荷间的相互作用有关 电势能随电场的变化而变化 电势能是标量,只有大小,没有方向
场强
场强的定义
场强是描述电 场中电场力作 用强弱的物理
量
单位是伏特/米 或伏特/米²
公式是E=F/q, 其中E表示场强, F表示电场力,
q表示电荷量
电场是由电荷产生的特殊物质形态 电场对放入其中的电荷有力的作用 电场是一种客观存在的物质,可以传递能量 电场具有方向性和矢量性
电场的分类与应用
电场的应用场景:电场在日常生活、工业生产、科学研究等领域有广泛 应用,如静电除尘、静电复印、静电喷涂等。
电场的分类:根据电场性质的不同,可以分为静电场、恒定电场、交变 电场等。
添加标题
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叠加原理:电场中某点的场强等于 各个点电荷在该点产生的场强的矢 量和
场强的矢量性
场强是矢量,具有方向和大小
场强的方向与正电荷受力的方 向相同
场强的计算公式为E=F/q
场强的单位是牛顿/库仑
电势能与场强的关系
电势能与场强的关系
电势能与场强 成正比,随着 场强的增大而
增大
电势能与电场 力做功有关, 电场力做正功,
静电喷涂:利用电场将涂料微粒吸附在工件表面,形成均匀的涂层,提高产品的美观度 和耐久性。
静电复印:利用电场将墨粉吸附在纸上,形成文字和图像,方便快捷地复制文件。
电场的未来发展前景
新能源领域:电场在太阳能、风能等新能源领域的应用将更加广泛,提高能源利用效率 和可再生能源的利用率。
电动汽车:电场在电动汽车领域的应用将进一步拓展,提高电动汽车的续航里程和充电 速度,推动电动汽车的普及。
高二选修3-1电场强度和电势讲义

一、教学目标1、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,初步了解场是物质存在的形式之一;2、理解电场强度,能用电场强度的定义式qFE =进行有关计算; 3、知道点电荷的电场和匀强电场,能推导点电荷的电场强度的表达式,并能运用计算; 4、知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方向,会用电场线描述各种典型电场; 5、通过实例分析得出电场力做功的特点,能正确利用qEd W =求解电荷在匀强电场中移动时电场力所做的功;6、通过对重力做功和电场力做功对比,了解电势能的概念,知道电场力做功与电势能变化之间的关系;7、知道电势的概念,知道电势和电场强度是反映电场性质的两个物理量; 8、知道等势面的概念。
二、重难点1、掌握电场强度的定义式qFE =、点电荷的电场强度的决定式2r Q k E =;2、利用qEd W =求解电荷在匀强电场中移动时电场力所做的功;3、区分电场强度、电势、电势能。
三、知识点梳理1、电场和电场的基本性质(1)产生:电场是在电荷周围存在时一种特殊物质,电荷与电荷之间的力的作用通过电场来实现.静止电荷周围的电场称为静电场.(2)基本性质:电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 【说明】①电场是一种特殊的物质,看不见摸不着,并非由分子、原子组成,但客观存在. ②电荷间的相互作用是通过电场发生的:2、电场强度(1)定义:放人电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度。
(2)定义式:qFE = 【说明】①理解qFE =区分“场源电荷(源电荷)”和“检验电荷”.电场强度是由源电荷产生的,由电场本身决定. ②qFE =是电场强度的定义式,适用于一切电场,但F 与q 不能决定场强的大小,所以不能说F E ∝,1/q E ∝。
定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法,不论在该点是否放人检验电荷,该点场强的大小和方向都是一定的,即E 与有无试探电荷、试探电荷的正负、电荷量q 和受到的力F 无关。
高二物理场强电势知识点

高二物理场强电势知识点物理是一门研究能量、运动和相互关系的科学学科,而场强电势则是物理学中的一个重要概念。
在高二物理学习中,我们不可避免地会接触到场强电势知识点。
本文将详细介绍高二物理场强电势的相关内容。
一、电场强度电场强度是描述电场对电荷作用的物理量,用E表示。
其定义为单位正电荷在电场中受力的大小,即E = F/q,其中F为电场力,q为正电荷的量。
电场强度的方向始终指向电场力的方向。
1.1 电场强度的计算电场强度的计算可以通过库仑定律得到。
当电荷为点电荷时,电场强度的大小满足E = k|Q|/r^2,其中k为库仑常数,Q为电荷的大小,r为电荷与点电荷之间的距离。
1.2 电场强度的性质电场强度具有以下性质:(1)电场强度与电荷量的正比。
电场强度与电荷量成正比,即E ∝ Q。
(2)电场强度与距离的反比。
电场强度与距离的平方成反比,即E ∝ 1/r^2。
二、电势电势是描述电场能量分布情况的物理量,用V表示。
其定义为单位正电荷在电场中所具有的势能,即V = U/q,其中U为电势能,q为正电荷的量。
2.1 电势的计算电势的计算可以通过电势差与电势能之间的关系得到。
当电荷沿电势差移动时,它所具有的电势能的变化就等于电势差,即ΔU = V2 - V1。
2.2 电势的性质电势具有以下性质:(1)电势是标量。
电势没有方向性,只有大小。
(2)电势与点电荷之间的关系。
点电荷与某一点的电势之间满足V = k|Q|/r,其中k为常量,Q为点电荷的大小,r为点电荷与该点之间的距离。
三、场强和电势的关系场强和电势是密切相关的物理量,它们之间存在一定的数学关系。
3.1 场强与电势的关系场强E与电势V之间的关系可以通过以下公式得到:E = -dV/dr,其中dV为电势的微分,dr为场强的微分。
3.2 场强和电势的计算在某一电场中,如果已知电势分布,则可以通过场强与电势之间的关系计算场强的大小和方向。
四、电势能和电势差的关系电势能和电势差是电势的重要概念,它们之间存在一定的数学关系。
人教版高二物理必修第三册:10.1电势能和电势

计算电势能变化的方法 ΔE pAB=EpB-EpA= -WA-B 1)代入正负号计算; 2)先计算绝对值后判断大小
思考:怎样利用“功”,计算电荷在某处的电势能呢?
选定电势能的零势能参考点,就可以计算电势能
3、电势能的计算:电荷在某点的电势能,等于把它从 该点移动到零势能位置时,静电力做的功.
A
k
Q rA
等量异号电荷 : φC=φ-+φ+ A
AB中垂线上, φ=0
正电荷一侧,φ>0
C
负电荷一侧, φ<0
B
补充:真空中、均匀带电球壳形成的电场
球壳外的某点电势:
A
k
Q rA
球壳、壳内的某点电势: A
k
Q R
R是球壳半径
r R
结论:沿着电场线的方向,电势减少 ; 高于零电势的值是正值,低于零电势的值是负值。
电势又是多少?在A点放入Q2电荷,Q2= 2×10-5 C. 其电势能多大?
A
B
O
回顾: 1、电势是描述电场的能量性质的物理量,由电场 自身因素决定,与电场中的检验电荷无关。
场强是描述电场的力的性质的物理量,由电场自身 因素决定,与电场中的检验电荷无关。
A
k
Q rA
EA
k
Q rA2
2、电势的高低与零电势的选择有关,具有相对性。
利用电场力做功来研究
求功的方法 功的公式 W=FLcosα 使用条件 恒力做功
方法:研究匀强电场中电场力对点电荷做功
探究:匀强电场中,静电力对点电荷做功的特点
匀强电场场强为E,点电荷质量m,电量q.从A点到
B点沿路径①的移动中,电场力做功__E_q_d___。 沿路径②的移动中,电场力做功__E__q_d__. 沿路径③的移动中,电场力做功__E__q_d___.
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第三讲场强和电势学习目的和要求:1.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,并掌握其方向的判定方法.2.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,运用此公式进行有关的计算并能进行简单的叠加计算.3.理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
4.理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。
重点:1.掌握场强的大小定性判断以及方向的分析方法,并能进行简单的定量计算2.掌握电场做功以及电势能之间的相互关系,并能够判断电势能的变化3.掌握电势的大小方向的判断方法,并能够进行简单的计算4.掌握场强和电势的综合分析运用难点:掌握场强,电势以及电势能之间的相互关系,并能够进行相关分析电场电场强度电荷间的相互作用力是怎样产生的?电场:(根据重力和重力场来学习)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.基本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征电场强度(可以类似与g来学习)①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)单位:N/C提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.◎唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q 无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加(1)点电荷周围的电场(根据库仑定律推导)①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.4、电场线(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(2)电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)介绍各种点电荷电场线的分布情况。
5、匀强电场(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.常见电场的电场线电场力与电场强度的区别于联系例题讲解【例1】下列说法正确的是:()A、根据E=F/q,可知,电场中某点的场强与电场力成正比B、根据E=kQ/r2 ,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C、根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强D、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹【例2】如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有与x轴正方向相同的匀强电场E,同时在O点固定一个电荷量为+Q 的点电荷,如果把一个带电量为-q的试探电荷放在c点,则恰好平衡,那么匀强电场的场强为多少?a、d两点的实际场强为多少?【例1】下列说法正确的是:( )A 、根据E =F/q ,可知,电场中某点的场强与电场力成正比B 、 根据E =kQ/r 2 ,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C 、 根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D 、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹【解析】这个问题涉及到有关电场的基本概念。
E =F/q 作为电场强度的定义式,给出了电场强度的一种测量方式或方法。
而对于电场中的某一确定的点,放在该处的试探电荷的电荷量不同,电荷受到的电场力也不同,但电场力和电荷量的比值却是不变的,即电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关,而由场源电荷及研究点在场中的位置决定。
对于点电荷形成的电场,确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比。
电场强度是矢量,合场强由平行四边形法则确定,作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长。
只有当电场线是直线,带电粒子只在电场力的作用下,电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重合时,电荷的运动轨迹才会与电场线重合。
【答案】B【例2】如图所示,以O 为圆心,r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a 、b 、c 、d ,空间有与x 轴正方向相同的匀强电场E ,同时在O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷,如果把一个带电量为-q 的试探电荷放在c 点,则恰好平衡,那么匀强电场的场强为多少?a 、d 两点的实际场强为多少?【解析】图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。
由带电量为-q 的试探电荷在c 处于平衡可得:qE rQqk =2解得匀强电场的场强为:2rkQE =由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。
故在a 点,点电荷场强方向沿x 轴正方向;在d 点,点电荷场强方向沿y 轴的正方向。
在a 点,为两个等大、同方向场强的合成,即22r kQE a =在b 点,为两个等大、互相垂直的场强的合成,即 22r kQE b =【例3】如图所示,质量m =2.0×10-3kg 的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中,当小球的带电量为q 1=1.0×10-4C 时,悬线中的张力为T 1=1.5×10-2N ,则小球所在处的场强为多大?当小球的带电量为q 2=-1.0×10-4C 时,悬线中的张力T 2为多大?【解析】小球的重力G=mg=2.0×10-2N由题意:绳子拉力T 1=1.5×10-2N <G 故电场力F 方向向上 且有F+T 1=G 得F=G-T 1=5×10-3N小球处的场强E=C N q F /50100.1105431=⨯⨯=--当q 2=-1.0×10-4C 时,电场力F /=F=5×10-3N ,方向向下,此时绳中张力为T 2=G+F /=2.5×10-2N课堂练习:1.下列说法中正确的是 ( )A .电场强度反映了电场力的性质,因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B .电场中某点的场强等于F /q ,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C .电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向D .公式E =F /q 和E =kQ / r 2对于任何静电场都是适用的2.下列说法中正确的是 ( ) A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B .电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D .电场是人为设想出来的.其实并不存在3.在一个电场中a 、b 、c 、d 四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的电场力F 跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图1—3一12所示,下列说法中正确的是 ( )A .这个电场是匀强电场B .a 、b 、c 、d 四点的电场强度大小关系是E d >E b > E c > E aC .同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D .无法比较以上四点的电场强度值4.相距为a 的A 、B 两点分别带有等量异种电荷Q 、-Q ,在A、B 连线中点处的电场强度为 ( )A .零B .kQ/a 2,且指向-QC .2kQ/a 2,且指向-QD .8kQ/a 2,且指向-Q5.以下关于电场和电场线的说法中正确的是 ( )A .电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B .在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域场强为零C .同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D .电场线是人们假设的,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在6.如图1—3—13所示,一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B 匀速飞进,电子重力不计,则电子所受电场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q图1—3一12图1—3—137.如图1—3—14所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,∠B =30°,现在A 、B 两点分别放置q A 和q B ,测得C 点场强的方向与BA 方向平行;则q A 带 电,q A :q B = .8.如图1—3—15所示,一质量为m ,带电荷量为-q 的小球,在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于静止状态,两平行金属板间的电场强度为多大?方向如何?9.如图1—3—16所示,Q 1=2×10-12C ,Q 2=-4×10-12C ,Q 1、Q 2相距12cm ,求a 、b 、c 三点的场强大小和方向,其中a 为Q 1、Q 2的中点,b 为Q 1左方6cm 处点,C 为Q 2右方6cm 的点.BE C 图1—3—14·b ac Q 1 Q 2 · · · · 图1—3—16图1—3—1510.如图1—3—17所示,以O为圆心,以r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有一与x轴正方向相同的匀强电场E,同时,在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷,如果把一个带电荷量为-q的检验电荷放在c点,恰好平衡,那么匀强电场的场强大小为多少?d点的合场强为多少?a点的合场强为多少图1—3—17电势和电势能先来观察下静电力做功的特点分析右图电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。