电场电场强度和电场线

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电场电场强度和电场线 （3）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.电场强度（E）（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：E=F/q（适用于所有电场）单位：N/C（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． ①大小：E=kQ/r2（只适用于真空中点电荷的电场）场强大小跟场源电荷Q成正比,跟与场源距离r的平方成反比.②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着QP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．（1）点电荷周围的电场+QPr点电荷周围的电场 两个场强公式的比较注意:q是检验电荷的电量,Q是场源电荷的电量,E与q无关,E与Q成正比.与的区别联系任意电场电场强度的定义式真空中点电荷场强的决定式是根据针对点电荷的情况推导出来的. 点电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为q2 例1．在真空中有两点A、B相距30cm，在A点放入一个点电荷Q，在B点放入一个负的检验电荷q1=－1.5×10－12C，受到的电场力F=3×10－9N，并沿AB方向。求：⑵取走q1，在B点再放一个q2=3.0×10－12C的正电荷，B点的场强是多大？⑶Q的电量多大？⑷Q加倍，B点的场强如何变化？⑴B点的场强多大？2×10－8C2×103N/C2×103N/C4×103N/C任意电场电场强度的定义式真空中点电荷场强的决定式 二、电场强度矢量的叠加问题电场强度是矢量,矢量的合成应遵循平行四边形定则,如果几个点电荷单独存在时在某点产生的电场强度共线,可以根据符号规则把矢量运算转化为代数运算求该点电场强度;如果几个点电荷单独存在时在某点产生的电场强度不共线,必须根据平行四边形定则 等量同种电荷连线上：在两电荷连线中点O处场强最小，从O点向两侧逐渐增大，数值关于O点对称，方向相反。中垂线上：从中点沿中垂线向两侧，电场强度的数值先增大后减小，两侧方向相反，关于O点对称的点数值相等 等量异种电荷两电荷连线上：在两电荷连线中点O处场强最小，从O点向两侧逐渐增大，数值关于O点对称。中垂线上：在O点，即x=0处，E最大，x越大，即距O点越远E越小，两侧电场强度数值关于O点对称。 例2.图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？（）N右M左P···abA.Q1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1||Q2|ACD不在同一条直线上矢量的合成.场强的合成遵循平行四边形定则.认真画出场强合成的示意图.从两个点电荷的电量Q1=Q2入手分析. 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B移动，则电子所受的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 例3．直角三角形中AB＝4cm，BC＝3cm，在A、B处分别放有点电荷QA、QB，测得C处场强为EC＝10N／C，方向平行于AB向上.可判断QA与QB______(填“同号”或“异号”)。今撤去QA，则EC′的大小为________N／C.ABCEC7.5异号解析：由场强的叠加可知,Q1和Q2为异号电荷.撤去QA,EC′为QB在该处产生的场强.由平行四边形定则可求出EC′=7.5N/C.矢量的合成和分解都遵循平行四边形定则.本题利用矢量三角形和几何三角形相似解题比较简便. 例2．如图所示，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为_______，方向________。ab+qddd水平向左kq/d2解析：因为Ea=0,故薄板与+q产生的场强在该处大小相等、方向相反,即E板=Eq=kq/d2,同时可知,薄板也带正电,根据薄板形成电场的对称性,薄板在b点的场强也为kq/d2,方向水平向左.对称叠加等效替换 1、英国物理学家法拉第首先引入了电场线，他在电场中画了一些线，使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小。这些线称为电场线。四、电场线 真空中点电荷的电场的电场线2、几种常见电场的电场线四、电场线 等量的异号电荷产生的电场的电场线 等量的同号电荷产生的电场的电场线 匀强电场(1)各点场强大小和方向都一样的电场，叫做匀强电场．(2)匀强电场的电场线是疏密均匀的平行直线特别提醒：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，可以看做匀强电场． 平行板间匀强电场的电场线 ④任意两条电场线不会在无电荷处相交（2）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强弱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. 如图中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两处的场强大小，则A．A、B两点的场强方向相同B．电场线从A指向B，所以EA＞EBC．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA=EBD．不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定 例2、正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个?()D 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示，请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？ A．B．C．D．19．如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场,则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（）ACBOC解见下页