(完整word版)电场强度-经典例题+课后习题

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电场强度例题及习题解析

电场强度例题及习题解析
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二.库仑定律 1.库仑定律----法国物理学家 1785年 真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电 荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比, 作用力的方向在它们的连线上. 电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力. 2.公式: 如果用Q1和Q2表示两个点电荷的电荷量,用r 表示它们之间的距离,用F表示它们之间的相互作用力 Q1Q2 ,则库仑定律的公式如下:
k是一个常量,叫做静电力常量.
9 2 2
F k
k 9.0 10 N m / C 3.点电荷: 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多, 以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽 略不计,这样的带电体就可以看作点电荷.
r
2
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【例1】 两个半径相同的金属小球,带电量之比 为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来 的位置上,则相互作用力可能为原来的[ C、D ] A.4/7 B.3/7 C. 9/7 D. 16/7
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一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 95年上海高考、
的电荷,另一电量为+q 的点电荷放在球心O上,由于对称性, 点电荷所受力的为零,现在球壳上挖去半径为r(r<<R)的一 个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小和方向将如何 ? (已知静电力恒量为k ) [分析] 由于球壳上均匀带电,原来每条直径两端相等的一小块 面上的电荷对球心+q 的力互相平衡.现在球壳上A处挖去半径 为r 的小圆孔后,其他直径两端电荷对球心+q 的力仍互相平衡 ,剩下的就是与A相对的B处、半径也等于r 的一小块圆面上电 A 荷对它的力F,如图所示.
ห้องสมุดไป่ตู้
一.电荷守恒定律 1.电荷守恒定律 电荷既不能创造,也不能消灭,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.这个结论叫做电荷守恒定律, 是物理学中重要的基本定律之一. 2.使物体带电(起电)的方法有:摩擦起电、 接触起电、感应起电 3.元电荷 电子和质子带有等量的异种电荷.电荷量 e=1.60×10-19 C.电荷量e称为元电荷. e 的数值最早是由美国科学家密立根实验测得的.

9.3 电场 电场强度(含答案)-2024-2025学年高二物理同步精品(人教版2019必修第三册)

9.3 电场 电场强度(含答案)-2024-2025学年高二物理同步精品(人教版2019必修第三册)

9.3 电场 电场强度(含答案)-2024-2025学年高二物理同步精品讲义(人教版2019必修第三册)9.3 电场 电场强度学习目标1.知道电荷间相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质。

2.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。

知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。

3.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算。

4.能识别常见电场的电场线特征,理解匀强电场的定义及电场线分布特征。

重点:理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。

难点:电场强度概念的建立和理解。

知识点一、电场1.概念:电荷周围存在的一种特殊物质。

带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。

2.静电场:是静止的电荷产生的电场。

3.基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。

4.对电场的理解(1)场与分子、原子组成的实物一样具有能量和速度,它是物质存在的一种特殊形式。

(2)场与实物是物质存在的两种不同形式。

(3)电荷的周围一定存在电场,静止电荷的周围存在着静电场。

(4)电荷间的相互作用是通过电场发生的。

知识点二、电场强度1.试探电荷(检验电荷):用来检测电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,是研究电场的工具。

2.场源电荷:激发或产生我们正在研究的电场的电荷,是电场的来源。

3.电场强度(1)定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。

(2)公式:E =Fq 单位:牛/库,符号N/C 。

(3)方向:规定为正电荷在该点受的电场力的方向。

(4)物理意义:电场强度是反映电场本身力的性质,其大小表示电场的强弱。

4.对电场强度的理解(1)电场强度反映了电场的力的性质。

(2)唯一性:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。

(完整word版)电场强度练习题及答案解析

(完整word版)电场强度练习题及答案解析

第 3 节电场强度1.以下说法正确的选项是A.电场强度反应了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与尝试电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场自己的性质决定,与尝试电荷在该点所受的静电力及带电荷量没关C.规定电场中某点的电场强度的方向与正尝试电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和关于任何静电场都是合用的2.(2018·山东省济南第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它遇到的电场力方向向右。

当放入负点电荷q 时,它遇到的电场力方向向左。

以下说法正确的选项是A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人 2q的正点电荷时,电场强度变成本来的 2 倍D.该点不放电荷时,电场强度为零3.(2018·浙江省温州市十五校联合体)如下图,B为线段AC的中点,假如在A处放一个 +Q的点电荷,测得 B 处的场强 E B=60 N/C,则以下说法正确的A.C处的场强盛小为E C=30 N/CB.C处的场强盛小为E C=20 N/CC.若要使B=0,可在C 处放一个–的点电荷E QD.把q=10–9 C 的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为1.5 ×10 –8 N4.如下图,是电场中某地区的电场线散布图,a、b 是电场中的两点。

以下说法正确的选项是A.b点的场强较小B.b点的场强较大C.同一个查验点电荷放在 a 点所受的电场力比放在 b 点时所受电场力大D.同一个查验点电荷放在 b 点所受的电场力比放在 a 点时所受电场力大5.(2018·辽宁省庄河市高级中学)如下图,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则以下说法必定正确的选项是A.场强B.场强C.电势D.电势6.如下图,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是7.(2018·天津市河西区高三三模)如下图,以O点为圆心的圆周上有六个均分点a、b、c、d、e、f 等量正、负点电荷分别搁置在a、 d 两点时,在圆心O产生的电场强度大小为 E。

93电场电场强度同步练习(Word版含解析)

93电场电场强度同步练习(Word版含解析)

人教版必修第三册 9.3 电场 电场强度一、单选题1.如图所示,在三角形ABC 的A 点和C 点分别固定两个点电荷,已知B 点的电场强度方向垂直于BC 边向上,那么( )A .两点电荷都带正电B .两点电荷都带负电C .A 点的点电荷带正电,C 点的点电荷带负电D .A 点的点电荷带负电,C 点的点电荷带正电2.如图所示,一段圆心角为20θ、半径为R 、电荷量为+Q 的圆弧(其宽度不计)在圆心O 产生的电场大小为E ,已知当自变量x 趋近于零时,sin x x ≈,cos 1x ≈。

下列四个关于电场E 的表达式中,你认为正确的选项是( )A .02sin KQ R θB .02cos KQ R θC .020sin KQ R θθD .020cos KQ R θθ3.2021年8月3日到4日,雅安市持续了两天的雷阵雨天气,在雷雨天人们应该提高防雷意识,保护生命财产安全。

现假设在某雷雨天,一雷雨云下方存在一沿竖直方向的匀强电场,其电场强度为104V/m 。

一半径为1mm 的球形雨滴在此电场中不会下落,则该雨滴携带的电荷量的最小值约为(取重力加速度大小为10m/s 2,水的密度为103kg/m )( ) A .9210C -⨯B .9410C -⨯C .9610C -⨯D .9810C -⨯4.电容器在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。

如图所示的电路中,当开关闭合后,一带电小油滴在平行板电容器间恰好处于静止状态,则下列说法不正..确.的是( )A .小油滴带负电B .仅把电阻箱R 1的阻值增大,油滴将上升C .仅把电容器上极板略微竖直上移,油滴仍静止不动D .仅把电容器上极板略微水平右移,油滴仍静止不动 5.下列说法中正确的是( )A .电场中某点的场强与检验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Fq,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关 C .电场中某点的场强方向与检验电荷在该点的受力方向相同 D .公式F E q =和2QE k r=对于任何电场都是适用的 6.关于静电场场强的概念,下列说法正确的是( ) A .由FE q=可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比 B .正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C .由真空中点电荷的电场强度公式2QE k r =可知,当r →0时,E →无穷大 D .电场强度公式UE d=只适用于匀强电场 7.下列关于电场线的说法中正确的是( ) A .电场线在空间不相交,但可以相切 B .电场线的疏密可以表示电场的强弱 C .电场线的指向就是电场强度的方向 D .电场线是电荷间相互作用的媒介物质8.如图所示的坐标系中,x 轴上固定一个点电荷Q ,y 轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O 处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P 处由静止释放,圆环从O 处离开细杆后恰好能绕点电荷Q 做圆周运动,下列说法正确的是()A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C.仅将圆环的释放点提高,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动D.仅增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动9.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为带正电的粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是()A.点电荷Q1、Q2均为正电荷B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度D.该粒子在A点的速度小于在B点的速度10.如图,在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷,则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是()A.B.C.D.11.在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷,x轴上0.1 m处放一试探电荷,其受力与电量的关系如图所示,y轴上有一点b,其场强为1 N/C,则b点的坐标为()A.(0,0.1 m)B.(0,0.2 m)C.(0,0.3 m)D.(0,0.4 m)12.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。

电场强度例题及习题解析共32页文档

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电场强度例题及习题解析

26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 里面。 ——博 莱索

27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克

28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯

29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克

30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

电场强度习题带答案

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二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1.下面关于电场的叙述正确的是[ ]A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B.只有电荷发生相互作用时才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2.下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3.电场强度的定义式为E=F/q [ ]A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则[]A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关A.当r→0时,E→∞B.发r→∞时,E→0C.某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同6.关于电场线的说法,正确的是[]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的7.如图1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在一条电场上,且电场线是直线,所以EA =EBC.电场线从A指向B,所以EA >EBD.不知A、B附近电场线的分布情况,EA 、EB的大小不能确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为[]A.0 B.2kq/r2C.4kq/r2 D.8kq/r29.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[]10.图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是[ ]A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是Ed >Ea>Eb>EcC.这四点场强的大小关系是Ea >Eb>Ec>EdD.无法比较这四点场强大小关系11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定[]A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小二、填空题12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.13.如图6,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B是AC的中点,则B点的场强为________N/C.14.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10—9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10—5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10—9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N/C,方向_________.16.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2。

电场强度习题带答案

电场强度习题带答案

电场强度习题带答案二、电场电场强度电场线练题选择题1.下面关于电场的叙述正确的是 [C]。

只要有电荷存在,其周围就存在电场。

2.下列关于电场强度的叙述正确的是 [A]。

电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力。

3.电场强度的定义式为 E = F/q [B]。

F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量。

4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则 [D]。

A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关。

5.关于点电荷产生的电场强度,下列说法正确的是 [A]。

当r→0时,E→∞。

6.关于电场线的说法,正确的是 [C]。

电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大。

7.如图1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 [D]。

不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定。

8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [B]。

2kq/r^29.四种电场的电场线如图2所示。

一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大。

则该电荷所在的电场是图中的 [B]。

4×10-8C,它们之间的距离为0.2m,求它们之间的电势差和电场强度大小。

解:首先计算电势差,根据电势差公式:ΔV = V_B - V_A = -∫A→B E·dl其中,E为电场强度,dl为路径微元,积分路径为从A到B。

由于题目中只有两个点电荷,可以采用库仑定律求出电场强度:E = kQ/r^2其中,k为库仑常数,Q为电荷量,r为距离。

在本题中,A、B两点电荷的电场强度大小为:E_A = kQ_B/r^2 = 9×10^9×(-4×10^-8)/(0.2)^2 = -9×10^4N/CE_B = kQ_A/r^2 = 9×10^9×(2×10^-8)/(0.2)^2 = 9×10^4 N/C由于电场强度方向与路径方向相反,所以积分路径应该从B到A,即:ΔV = -∫B→A E·dl = -∫B→A E_B·dl + ∫B→A E_A·dl考虑到路径为直线,可以简化积分:ΔV = -E_B·l + E_A·l = (E_A - E_B)·l代入数值计算,得到:ΔV = (9×10^4 + 9×10^4)×0.2 = 3.6×10^4 V接下来计算电场强度大小,可以用电势差与距离的比值来求:E = ΔV/d = (3.6×10^4)/(0.2) = 1.8×10^5 N/C所以,A、B两点电荷之间的电势差为3.6×10^4 V,电场强度大小为1.8×10^5 N/C。

完整版)高三物理电场经典习题

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完整版)高三物理电场经典习题电场练题1.如下图所示,一个静止的点电荷+Q在其周围产生电场,有三个点A、B、C在与+Q共面的平面上,其中B、C在以+Q为圆心的同一圆周上。

设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,则正确的选项是:A。

EA<EB,φB=φCB。

EA>EB,φA>φBC。

EA>EB,φA<φBD。

EA>EC,φB=φC2.下图中,有一个水平匀强电场,在竖直平面内有一个带电微粒,其初速度为v,沿着虚线从点A运动到点B。

此时,能量的变化情况是:A。

动能减少,重力势能增加,电势能减少B。

动能减少,重力势能增加,电势能增加C。

动能不变,重力势能增加,电势能减少D。

动能增加,重力势能增加,电势能减少3.在匀强电场中,将一带电小球,其质量为m,带电量为q,由静止释放,其运动轨迹为一条与竖直方向夹角为θ的直线。

此时,匀强电场的场强大小为:A。

唯一值是mgtgθ/qB。

最大值是mgtgθ/qC。

最小值是mgsinθ/qD。

最小值是mgcosθ/q4.下图中,从灯丝发出的电子经过加速电场加速后,进入偏转电场。

若加速电压为U1,偏转电压为U2,为了使电子在电场中的偏转量y增大为原来的两倍,正确的方法是:A。

使U1减小到原来的1/2B。

使U2增大为原来的2倍C。

使偏转板的长度增大为原来的2倍D。

使偏转板的距离减小为原来的1/25.下图中,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电A、B两极板上,开始时B板的电势比A板高,有一位于极板中间的电子,在t=0时刻由静止释放,它只在电场力作用下开始运动,设A、B两板间距足够大,则电子的运动情况是:A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动,再向B板运动,再返回,如此做周期性运动D.电子先向B板运动,再向A板运动,再返回,如此做周期性运动6.一个动能为Ek的带电粒子垂直于电力线方向飞入平行板电,飞出电时动能为2Ek。

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4.两个场强公式 和 的比较
(1) 适用于真空中点电荷产生的电场,式中的Q是场源电荷的电荷量,E与场源电荷Q密切相关; 是场强的定义式,适用于任何电场,式中的q是试探电荷的电荷量,E与试探电荷q无关.
(2)在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点,r相等时,E的大小相等但方向不同;两点在以Q为圆心的同一半径上时,E的方向相同而大小不等.
例2下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A.公式 只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式 可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比
C.在公式F= 中, 是点电荷Q 产生的电场在点电荷Q 处的场强大小;而 是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q 处场强的大小
D.由公式 可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大
②电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向.
③在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较,电场强度较小的地方电场线较,因此可以用电场线的来表示电场强度的相对大小.
5.匀强电场:如果电场中各点电场强度的大小.方向,这个电场就叫做匀强电场.
[同步导学]
1.电场和电场的基本性质
(2)如图乙所示,E′ =E′ = ,由矢量图所形成的等边三角形可知,
(4)如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N,这点的电场强度就是.
3.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个场源点电荷在该点产生的电场强度的.
4.电场线
(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线(或直线).曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.
(2)电场线的特点:
①电场线从正电荷(或无限远处)出发,终止于无限远或负电荷.
同步导学第1章静电场第03节电场强度
[知能准备]
1.物质存在的两种形式:与.
2ห้องสมุดไป่ตู้电场强度
(1)电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有.
(2)放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的.叫做该点的电场强度.物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力的方向相同.
(3)电场强度单位,符号.另一单位,符号.
3.点电荷周围的场强
场源电荷Q与试探电荷q相距为r,则它们间的库仑力为 ,
所以电荷q处的电场强度 .
(1)公式: ,Q为真空中场源点电荷的带电荷量,r为考察点到点电荷Q的距离.
(2)方向:若Q为正电荷,场强方向沿Q和该点的连线指向该点;若Q为负电荷,场强方向沿Q和该点的连线指向Q.
(3)适用条件:真空中点电荷Q产生的电场.
场是物质存在的又一种形态.区别于分子、原子组成的实物,电场有其特殊的性质,如:几个电场可以同时“处于”某一空间,电场对处于其间的电荷有力的作用,电场具有能量等.
本章研究静止电荷产生的电场,称为静电场.学习有关静电场的知识时应该明确以下两点:
(1)电荷的周围存在着电场,静止的电荷周围存在着静电场.
(2)电场的基本性质是:对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的)有力的作用,电场具有能量.
(4)电场强度的叠加
①电场中某点的电场强度为各个场源点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.这种关系叫做电场强度的叠加.例如,图l一3—1中P点的电场强度,等于+Q 在该点产生的电场强度E 与-Q 在该点产生电场强度 的矢量和.
②对于体积比较大的带电体产生的电场,可把带电体分割成若干小块,每小块
看成点电荷,用点电荷电场叠加的方法计算.
5.有关电场强度的运算
(1)公式 是电场强度的比值定义式,适用于一切电场,电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置有关,与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F大小无关.所以不能说E∝F,E∝1/q.
(2)公式 定义了场强的大小和方向.
(3)由 变形为F=qE表明:如果已知电场中某点的场强E,便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小.
例1在电场中某点用+q测得场强E,当撤去+q而放入-q/2时,则该点的场强( )
A.大小为E / 2,方向和E相同
B.大小为E/2,方向和E相反
C.大小为E,方向和E相同
D.大小为E,方向和E相反
解析:把试探电荷q放在场源电荷Q产生的电场中,电荷q在不同点受的电场力一般是不同的,这表示各点的电场强度不同;但将不同电荷量的试探电荷q分别放入Q附近的同一点时,虽受力不同,但电场力F与电荷量q的比值F/q不变.因为电场中某点的场强E是由电场本身决定,与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关,故C正确.
解析:电场强度的定义式 适用于任何电场,故A错;电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小,但不能决定场强的大小),故B错;点电荷间的相互作用力是通过电场发生的,故C对;公式 是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当r→0时,场源电荷已不能当成“点电荷”,即所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D错.正确选项是C.
例3如图1—3—2所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则:
(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?
解析:分别求出+Q和–Q在某点的场强大小和方向,然后根据电场强度的叠加原理,求出合场强.
(1)如图甲所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度:E =E = .故O点的合场强为E =2E = ,方向由A→B.
2.电场强度
(1)试探电荷q是我们为了研究电场的力学性质,引入的一个特别电荷.
试探电荷的特点:①电荷量很小,试探电荷不影响原电场的分布;②体积很小,便于研究不同点的电场.
(2)对于 ,等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系,只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性.在电场中某点,比值 是与q的有无、电荷量多少,电荷种类和F的大小、方向都无关的恒量,电场中各点都有一个唯一确定的E.因为场强E完全是由电场自身的条件(产生电场的场源电荷和电场中的位置)决定的,所以它反映电场本身力的属性.
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