1.3电场强度

1.3电场强度高一物理组2012 .6.15

知识要求：

1、理解电场强度的概念及比值定义的方法.

2、知道点电荷的电场强度表达式。

3、理解电场强度的矢量特性，会正确的进行电场的叠加的相关计算。

4、理解电场线正确的描述电场的性质。

自主学习：

一、电场

（1）电荷间的相互作用是如何发生的？这一观点是谁提出来的？

（2）什么是电场？基本性质是什么？

二、电场强度

1、电场看不见，摸不着，我们如何来研究它呢？

2、1）什么是试探电荷（或检验电荷）？

2）什么是源电荷？

3）同一电荷q在源电荷Q附近，不同位置处，静止时所受静电力是否相同？

说明了什么？

3、试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否就可用电场力来表示电场的强弱呢？

4、物理学中如何表示电场的强弱？

5、电场强度

(1)定义：____________________________________________________________

(2)公式（大小）：___________（适用于所有电场）

(3)单位：__________________

(4)方向：________________________________________________________

(5)它是描述的物理量。

三、点电荷的电场电场强度的叠加

1.（1）根据库仑定律先求距场源点电荷Q距离为r的点P试探电荷q所受电场力的大小和方向。（2）根据电场强度的定义求点P的场强大小和方向。

2、（1）表达式：_______ _ (仅适用于点电荷的电场) 注意：公式E=kQ/r2中的Q是______________，r是_______________。该公式表明：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________________无关．

（2）方向：____________________________________________________________ ____________________________________________________________________

3、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？电场强度的叠加原理：

_______________________________________________________________________

四、电场线

1、什么是电场线？电场线是不是实际存在的线？

2、你能概括一下电场线的特点吗？

（1）_________________________________________________________________

(2)___________________________________________________________________

(3)___________________________________________________________________

3、画出几种典型的电场线。

正点电荷负点电荷等量异号点电荷等量同号点电荷

五、匀强电场

1、匀强电场的定义:________________________________________________________

2、匀强电场的电场线特点：___________________________________________

3、实际生活中有哪些地方的电场可以看做匀强电场？

课后练习：

1、根据电场强度的定义式E=F/q可知，电场中确定的点[ ]

A．电场强度与试验电荷受到的电场力成正比，与试验电荷的电量成反比．

B．试验电荷的电量q不同时，受到的电场力F也不同，因此场强E也不同．

C．试验电荷的电性不同时，受到的电场力的方向不同，场强E的方向也不同．

D．电场强度由场本身决定，与是否放置试验电荷及试验电荷的电量、电性均无关．

2. 电场中有一点P，下列哪些说法是正确的（）

A、若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强减半。

B、若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。

C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。

D、P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。

3．在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法中正确的是（）

A．当放入正电荷时，该点的场强方向向右，当放入负电荷时，该点的场强方向向左．

B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强．

C．该点的场强方向一定向右．

4．将一电量为q=-10-10C的点电荷放在电场中的P点，它受到的电场力大小为10-6N，方向向左．由此可知，P点的电场强度的大小为______N/C，方向_____．若把点电荷从P点移走，P点的电场强度大小

为______N/C ．方向------------。将一电量为q=+0.2*10-10C 的点电荷放在电场中的P 点，它受到的电场力大小为--------------N ，方向-----------------

5．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，它与其他物质一样，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而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用

D ．场强的定义式E=F/q 中，F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电量 E. 公式E=F/q 和E=kQ/r 2对于任何静电场都是适用的 6如图所示，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 的场强为多大？ (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？

变形：若两电荷为等量异种电荷呢？

7、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受电场

力以外另一个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 8、下列关于电场线的说法中，正确的是(

)

A ．在一个以点电荷为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度都相同

B ．电场线的切线方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向

C ．当初速度为零时，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定是直线

D ．电场线是电场中实际存在的线

E ．在复杂电场中的电场线是可以相交的

F ．电场线越密的地方．同一试探电荷所受的电场力越大

9．在如图所示的电场中的P 点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的 (

)

10．如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A 、B 两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的场强，则( ) A ．A 、B 两点的场强方向相同

B ．因为电场线从A 指向B ，所以E A >E B

C ．A 、B 在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A =E B

D ．不知A 、B 附近的电场线分布状况，

E A 、E B 的大小关系不能确定

11.如图8所示，场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 、电荷量分别为＋2q 和－q 的小球A 和B ，两小球用绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球A 悬挂于O 点，处于平衡状态．已知重力加速度为g ，求细线对悬点O 的作用力．

12 .如图所示，一根长为2 m 的绝缘细管AB 被置于匀强电场E 中，其A 、B 两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E =103 V/m ，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G =10-3 N,电荷量q =2×10-6 C ，从A 点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，则小球从B 点射出时的速度是（取g =10 m/s 2;sin37°=0.6,cos37°=0.8）

13.如图所示，一半径为R 的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E .从水平轨道上的A 点由静止释放一质量为m 的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A 距圆轨道最低点B 的距离s .已知小球受到的电场力大小等于小球重力的

4

3倍.

14、如图所示，一个质量m ，带电量为－q 库的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中（电场线与水平面平行），当小球静止时，测得悬线与竖直线夹角为30°，由此可知该匀强电场场强方向为 ，电场强度的大小E = 牛/库，若将小球的带电量减半后再利用上述方法，测量出的场强大小和原来场强比 。（填不变，增大或减小）

求解电场强度13种方法(附例题)

求解电场强度方法分类赏析 一．必会的基本方法： 1．运用电场强度定义式求解 例 1. 质量为 m 、电荷量为 q 的质点，在静电力作用下以恒定速率 v 沿圆弧从 A 点运动 到 B 点 ,，其速度方向改变的角度为 θ（弧度）， AB 弧长为 s ，求 AB 弧中点的场强 E 。 【解析】 :质点在静电力作用下做匀速圆周运动，则其所需的向心力由位于圆心处的点 v 2 s 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力 F = F 向 = m v 。由几何关系有 r = s ， r 场源电荷的电性来决定。 2．运用电场强度与电场差关系和等分法求解 例 2（ 2012 安徽卷）．如图 1-1 所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强 电场，其中坐标原点 O 处的电势为 0V ，点 A 处的电势为 6V ，点 B 处的电势为 3V ，则电场 强度的大小为 A A ． 200V /m B ． 200 3V /m C ． 100V / m D ． 100 3V /m （ 1） 在匀强电场中两点间的电势差 U = Ed ， d 为两点沿电场强度方向的距离。在 一些 非强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。 （2 若已知匀强电场三点电势，则利用“等分法”找出等势点，画出等势面，确定电场 线，再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3．运用“电场叠加原理”求解 例 3（2010 海南）.如右图 2， M 、N 和 P 是以 MN 为直径的半圈弧上的三点， O 点为半 圆弧的圆心， MOP 60 ．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 M 、N 两点， 这时 O 点电场强度的大小为 E 1；若将 N 点处的点电荷移至 P 则 O 点的场场强大小变为 E 2 ， E 1 与 E 2 之比为 B 所以 F = v 2 m s 根据电场强度的定义有 F mv 2 = q qs 方向沿半径方向，指向由 图2

电场强度的几种计算方法

电场强度的几种求法 一．公式法 1．q F E =是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q 充当“测量工具”的作用。 2．2 r k Q E =是真空中点电荷电场强度的决定式，E 由场源电荷Q 和某点到场源电荷的距离r 决定。 3．d U E =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d 为两点间的距离在场强方向的投影。 二．对称叠加法 当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵守矢量合成的平行四边形定则。 例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电。 例：如图，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，如图中a 点处的场强为零，求图中b 点处的场强多大 例：一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳一分为二，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称。已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为r q k =?。假设左侧部分在M 点的电场强度为 E 1，电势为1?；右侧部分在M 点的电场强 度为E 2，电势为2?；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4，下列说法中正确的是（ ） A ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＞E 2，1?＞2 ?

B ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＜E 2，1?＜2 ? C ．只有左右两部分的表面积相等，才有E 1＞E 2，E 3=E 4 D ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有 E 1＞E 2，E 3=E 4 答案：D 例：ab 是长为L 的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示．ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E 1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是( ) A ．两处的电场方向相同， E1＞E2 B ．两处的电场方向相反， E1＞E2 C ．两处的电场方向相同，E1＜E2 D ．两处的电场方向相反，E1＜E2 A B M O N L

电场强度练习题

高三物理周周练 姓名：___________ 班级：___________ 一、选择题 1．一负试探电荷的电荷量为10－10C，放在电场中的P点时所受电场力大小为10－6N，方向向东，则P点的场强为（） A．104N/C，方向向西 B．104N/C，方向向东 C．10－4N/C，方向向西 D．10－4N/C，方向向东 2．下列说法中正确的是（） A．电场强度反映了电场力的性质，因此电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＝k 2 Q r 对于任何静电场都是适用的 3．如图所示，表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得试探电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，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E d＞E a＞E b＞E c

C．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E d D．无法比较这四点场强的大小关系 4．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（） A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值 D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 5．如图所示的真空空间中，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（）

怎样计算电场强度

§10 怎样计算电场强度？ 静电场的电场强度计算，一般有三种方法： 1、 从点电荷场强公式出发进行叠加； 2、 用高斯定理求解； 3、 从电场强度和电势的微分关系求解。 这三种方法各有优点： 从点电荷的场强公式出发，通过叠加原理来计算，在原则上，是没有不可应用的。但是，叠加是矢量的叠加，因此计算往往十分麻烦。 用高斯定理求电场强度，方法简单，演算方便，它有较大的局限性，只适宜于某些电荷对称分布的场强的计算，或者场强不是对称的，但为几种能用高斯定理求解折场的合成。 用场电势的微分关系求场强也有普遍性，而且叠加是代数叠加。这一种方法也简便，不过还比不上高斯定理。 所以求场强时，一般首先考虑是琐能用高斯定理，其次考虑是否能用场强与电势的微分关系去求。下面分别加以讨论。 一、从点电荷的场强公式出发通过叠加原理进行计算 点电荷的场强公式： 301 (1)4i i i q E r r πε= ∑r r 当电荷连续分布时： ()() 303 0301(2) 4134144r E dl r r E ds r r E d r λπεσπερτπε===???r r r r r r 式中 λ－电荷的线密度； σ－电荷的面密度； ρ－电荷的体密度。 式（2）、（3）、（4）中，积分应普遍一切有电荷分布的地方。计算时，还必须注意这是矢量和。 1、 善于积分变量的统一问题

如果积分上包含有几个相关的变量，只有将它们用同一变量来表示，积分才能积得结果。 这在应用点电荷的场强公式求带电体的场强时，或者应用毕－沙－拉定律求B r 时，常常遇到。 因此，要积分必须先解决积分变量的统一问题。 积分上包含有几个变量，相互之间存在一定的关系。因此，任一变量都可选作自变量，而将其他变量用该变量来统一表示。必须指出，不但可以将积分号中包含的变量选作自变量，而且也可选择不包含在积分号中但与积分号中的变量都有关的量作为自变量，要根据具体情况而定。 现以图2－10－1所示均匀带电直线的场强计算为例来讨论积分变量的统一问题。 由图可知： 2 0cos 4x dl dE r λθπε= 2 0sin 4y dl dE r λθπε= 202 0cos (5) 4sin (6) 4x x y y dl E dE r dl E dE r λθπελθπε∴====?? ?? 上述三个变量中，共有三个相关变量：θ、l 、r 。为了把积分计算出来，必须把三个变量统一用某一个变量，可以θ、l 、r 中的任一个，或者用它的相关变量来表示。究竟选哪 一个好呢？ 如果选择θ为自变量，则应把l 、r 都化作θ的函数来表示。由图示几何关系可得： 2222cot l a dl acse d r a cse θθθθ =-== 于是得： ()()2 12 1 21002100cos sin sin 44sin cos cos 44x y E a a E a a θθθθλλ θθθπεπελλ θθθπεπε==-==-? ? x 图2－10－1

电场强度专题练习

a b c 电场强度专题练习 1、电场中有一点P ，下列哪种说法是正确的( ) A ．若放在P 点电荷的电荷量减半，则P 点的电场强度减半 B ．若P 点没有试探电荷，则P 点电场强度为零 C ．P 点电场强度越大，则同一电荷在P 点所受电场力越大 D ．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 2、一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F ，该点场强大小为E ，则下面能正确反映这三者关系的是 （ ） 3．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 4、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分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上，E1＝E2点共有 处，这几处的合场强 分别为 。 5、如图所示，在x 轴坐标为＋1的点上固定一电量为4Q 的点电荷，在坐标原点0处固定 一个电量为－Q 的点电荷．那么在x 轴上，电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是 __________． 6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷qA 、qB ，测得C 点场强的方向与AB 平行向左，则qA 带_____电，qA ∶qB ＝____. 7、如图所示为在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电量 跟它所受电场力的函数关系图象，这个电场 （填“是”或“不是”）匀强电场，若不 是，则场强的大小关系为 。 8、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速运动，电子重力不计， 则电子除受电场力外，所受的另一个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 9、如图所示，在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分，则：（ ） A 、c 、d 两点处的场强大小相等 B 、c 、d 两点处的场强大小不相等 C 、从c 点到d 点场强先变大后变小 D 、从c 点到d 点场强先变小后变大 10、两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 11、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直 线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的（ ） A.?a>?b>?c B. ?a>?c>?b C.Ea>Eb>Ec D.Eb>Ea>Ec

电场强度地计算

电场力的性质之考点一（电场强度的理解及计算） 班级：：编写：熠 学习目标：1、理解电场强度的矢量性；2、掌握电场强度的计算方法。 自主学习：一、三个公式的比较 二、 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场的电场强度为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和． (2)计算法则：平行四边形定则． 题型一、点电荷产生的电场 正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷中心 1、如图所示，真空中有两个点电荷Q1 =+3.0×10-8C和Q2 =-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m 。求：电场中A点的场强。 2、如图，A、B两点放有均带电量为+2×10-8C两个点电荷，相距60cm，试求：

（1）AB 连线中点O 的场强； （2）AB 连线的垂直平分线上离开O 点距离为30cm 处的P 点的场强。 合作学习： 【拓展训练】：3、(2013·重点中学联考)如图所示，一个均匀的带电圆环， 带电荷量为＋Q ，半径为R ，放在绝缘水平桌面上．圆心为O 点，过O 点作一竖直线，在此线上取一点A ，使A 到O 点的距离为d 。求A 点处的电场强度。 方法归纳： 【变式训练】：4、在某平面上有一个半径为r 的绝缘带电圆环： (1)若在圆周上等间距地分布n (n ≥2)个相同的点电荷，则圆心处的合场强为多少？ (2)若有一半径同样为r ，单位长度带电荷量为q (q ＞0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口Δl (且Δl r )，如图所示，则圆心处的场强又为多少？ 方法归纳：补偿法。 解题关键：把带有缺口的带电圆环―――→转化为 点电荷 解析： (1)当n 分别取2、3、4时圆心处的场强均为零，结合点电荷电场的对称性可知，n 个相同的点电荷在圆心处的合场强为零． (2)可以把均匀带电圆环视为由很多点电荷组成，若将缺口补上，再根据电荷分布的对称性可得，圆心O 处的合场强为零，由于有缺口的存在，圆心O 处的电场即为缺口相对圆心O 的对称点产生的电场，其电场强度为该处电荷(可视为点电荷)在O 点的电场强度(包括 大小和方向)．其电场强度的大小为E ＝k q Δl r 2，方向由圆心O 指向缺口． 答案： (1)合场强为零 (2) k q Δl r 2，方向由圆心O 指向缺口 分析电场叠加问题的一般步骤 电场强度是矢量，叠加时应遵从平行四边形定则，分析电场的叠加问题的一般步骤是： (1)确定分析计算的空间位置； (2)分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向； (3)依次利用平行四边形定则求出矢量和． 题型二特殊带电体产生的电场

求解电场强度13种方法

求解电场强度方法分类赏析 一?必会的基本方法： 1运用电场强度定义式求解 例1.质量为m电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动 到B点，，其速度方向改变的角度为0 （弧度），AB弧长为s,求AB弧中点的场强E。 【解析】：质点在静电力作用下做匀速圆周运动，则其所需的向心力由位于圆心处的点 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力 2 v S F = F向=m 。由几何关系有r = r 2 所以F= mJ，根据电场强度的定义有 s 2 E = — = mV—。方向沿半径方向，指向由 q qs 场源电荷的电性来决定。 2 ?运用电场强度与电场差关系和等分法求解 电场，其中坐标原点O处的电势为 0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强 度的大小为A A. 200V/m B ? 200.3V/m C. 100V/m D ? 100.3V/m 例2 （2012安徽卷）?如图1-1所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强 A 11 CITI) （1）在匀强电场中两点间的电势差U= Ed, d为两点沿电场强度方向的距离。在一些非 强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。 （2若已知匀强电场三点电势，则利用“等分法”找出等势点，画出等势面，确定电场线，再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3 ?运用“电场叠加原理”求解 例3（2010海南）.如右图2, M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆 弧的圆心，MOP 60 ?电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M N两点，这时 O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至 P 则O点的场场强大小变为E2 , E1与E2之比为B N 图2 A. 1:2 B. 2:1 ?必备的特殊方法： 4 ?运用平衡转化法求解 例4. 一金属球原来不带电，现沿球的直径的延长线放置

库仑定律电场强度

库仑定律 电场强度 1．共点力的平衡条件：物体不受力或所受外力的合力为零． 2．在某力作用下几个物体运动的加速度相同时，常用整体法求加速度，隔离法求相互作用力． 3．库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小，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． (2)公式：F ＝kq 1q 2 r 2 ，适用条件：①真空中；②点电荷． 4．电场强度 (1)定义式：E ＝F q ，适用于任何电场，是矢量，单位：N/C 或V/m. (2)点电荷的场强：E ＝kQ r 2，适用于计算真空中的点电荷产生的电场． (3)规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向．电场中某一点的电场强度E 与试探电荷q 无关，由场源电荷(原电场)和该点在电场中的位置决定． 5．场强叠加原理和应用 (1)当空间有几个点电荷同时存在时，它们的电场就互相叠加，形成合电场，这时某点的场强就是各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和． (2)场强是矢量，遵守矢量合成的平行四边形定则． 一、场强公式E ＝F q 与E ＝k Q r 2的比较 电场强度是由电场本身决定的，E ＝F q 是利用比值定义的电场强度的定义式，q 是试探电荷，E 的大小与q 无关．E ＝k Q r 2是点电荷电场强度的决定式，Q 为场源电荷的电荷量，E 的大小与Q 有关． 例1 关于电场强度E ，下列说法正确的是( ) A ．由E ＝F q 知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍 B ．由E ＝k Q r 2知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比 C ．由E ＝k Q r 2知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同 D ．电场中某点的场强方向就是该点正电荷受到的静电力的方向 解析 E ＝F q 为场强定义式，电场中某点的场强E 只由电场本身决定，与试探电荷无关，A 错误；E ＝k Q r 2是点电荷Q 产生的电场的场强决定式，故可见E 与Q 成正比，与r 2 成反比，B 正 确；因场强为矢量，E 相同，意味着大小、方向都相同，而在以场源点电荷为球心的球面上各处E 的方向不同，故C 错误；电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相 同，故D 正确． 答案 BD 二、两个等量点电荷周围的电场 解决这类题目的关键是熟记等量异种点电荷、等量同种点电荷周围电场线的分布情况，依据电场线的分布分析电场强度的变化，再结合牛顿第二定律和运动学公式分析加速度和速度的变化． 例2 两个带等量正电荷的点电荷，O 点为两电荷连线的中点，a 点在连线的中垂线上，若在a 点由静止释放一个电子，如图1所示，关于电子的运动，下列说法正确的是( )

电场强度习题精选

电场强度习题精选 一、填空题 1．如图1所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球的带电性质是_______，其带电量 ________， 此时，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是_________，小球的加速度为_______________． 1、2、 2．在水平方向的匀强电场中，将质量为m、带电量为q的小球悬挂起来，如图2所示，现加一个水平方向的匀强电场，若要求小球能到达与悬挂点等高的位置，则所加的匀强电场的场强至少为_______．3．如图3所示，A、B两球用绝缘细线悬挂在支架上，A球带 C的正电荷，B球带等量的负 电荷，两悬点相距3cm，在外加水平方向的匀强电场作用下，两球都在各自的悬点正下方保持静止状态， 则该匀强电场的场强大小为______N/C． 二、选择题 1．以下关于电场线的叙述，正确的是（） A．电场线是电荷移动的轨迹 B．电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹 C．仅受电场力作用时，电荷不可能沿电场线运动D．电荷的运动轨迹有可能与电场线重合 2．某电场的电场线分布如图所示，则某电荷在a点和b点所受电场力的大小关系是（） A．． B．． C．． D．由于未说明电荷的正负，因而无法比较其大小． 3．下列关于电场线的说法中正确的是（） A．在静电场中释放点电荷，在电场力作用下该点电荷一定沿电场线运动 B．电场线上某点的切线方向与在该处正电行的运动方向相同 C．电场线上某点的切线方向与在该处的电荷所受的电场力方向相同 D．在静电场中，电场线从正电行出发到负电荷终止

求电场强度的六种特殊方法

求电场强度的六种特殊方法 一、镜像法（对称法） 镜像法实际上就是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何图形的对称性进行解题的一种方法，利用此 法分析解决问题可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，有出奇制胜之效。 例1．（2005年上海卷4题）如图1，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和方向如何(静电力恒量为k) 二、微元法 微元法就是将研究对象分割成若干微小的的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而可以化曲 为直，使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量。 例2.如图2所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直 于圆环平面的称轴上的一点，OP＝L，试求P点的场强。 三、等效替代法 “等效替代”方法，是指在效果相同的前提下，从A事实出发，用另外的B事实来代替，必要时再由B而C…… 直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应联系，得以用有关规律解之。如以模型代实物，以合力（合运动） 替代数个分力（分运动）；等效电阻、等效电源等。 例3．如图3所示，一带正Q电量的点电荷A，与一块接地的长金属板MN组成一系统，点电荷A与板MN间的 垂直距离为为d，试求A与板MN的连线中点C处的电场强度． 四、补偿法 求解物理问题，要根据问题给出的条件建立起物理模型。但有时由题给条件建立模型不是一个完整的模型，这 时需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型。这样，求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条 件的差值问题。 例4.如图5所示，用长为L的金属丝弯成半径为r的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且d远远小 于r，将电量为Q的正电荷均为分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。

人教版1优秀教案13电场强度

1.3 电场强度 整体设计 教学目标 (一)知识与技能 1．知道电荷间的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形态。 2．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，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．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，并能用此公式进行有关的计算。 4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。 (二)过程与方法 通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电荷量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。 (三)情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 重点及难点：电场强度的概念及其定义式，对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。 教学过程 问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？ 一、电场 启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性。利用课本图145说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用。电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。 (1)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。 (2)基本性质： 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。 提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以造成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。 二、电场强度 由教材图可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷。 (1)关于试探电荷和场源电荷

(完整版)电场强度测试题

电场强度测试题（精品） 、选择题（本题共11小题，每小题 5 分，共55 分） 1．下列说法中，正确的是（） A ．在一个以点电荷为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度都相同 B．E=kQ/r 2仅适用点电荷形成的电场 C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D．当初速度为零时，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合 2．在匀强电场中将一个带电量为q、质是为m 的小球由静止释放，小球的运动轨迹为一直线，此直线与竖 直方向的夹角 θ，则匀强电场 E 的最小值是（） 为 A ．B． C．D． 3．在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电- Q2，且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上（） A．E1= E2之点只有一个，该处合场强为零 B．E1= E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2 E2

强为

场强为 4．在静电场中 a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力 与电荷电量的关系如图 13-28 。由图线可知（ ） A ．a 、 b 、c 、d 四点不可能在同一电力线上 C ．四点场强方向相同 D ．以上答案都不对 图 3-28 5．如图 13-29 所示，点电荷 q 沿负电荷电场中的一条电场线 MN 从 a 点运动到 b 点动能逐渐增大， 则（ ） A ．电场线的方向由 M 指向 N B ．电场线的方向由 N 指向 M C ．点电荷 q 一定带正电 D ．点电荷 q 不一定带负电 图 13-29 6．如图 13-30 所示， a 、 b 两个点电荷带等量同种正电荷，位置固定， O 为 ab 的中点， O 1 O 2 且与 ab 垂直，一个电子（重力可忽略）从 O 2一侧沿 O 2 O 1方向射入，则电子穿过 O 再向左运B ．四点场强关系是 E C > E a > E b > E d 通过 O

电场电场强度

高二新课电场2006-09-04 §13.2电场电场强度 教学要求： 1．知道电荷间的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形态．2．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．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．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，并能用此公式进行有关的计算． 4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算． 说明：1．电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱．同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强． 2．应当使学生理解为什么可以用比值E=F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量． 用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义． 3．应当要求学生确切地理解E=KQ/r2和E=F/q这两个公式的含义，以及它们的区别和联系． 4．应用电场叠加原理进行的计算不应过于复杂，一般只限于两个场强叠加的情形．通过这种计算，使学生理解场强的矢量性． 一、引入 【问】在我们所学的各种力中，有那些是接触力那些是非接触力？ 分析：弹力、摩擦力等是接触力，重力、磁力等是不接触力；其实际上带电体之间相互作用的电场力也属于非接触力，那么这个力是通过什么产生的呢？这节课开始我们就来探讨这个问题。 二、电场 人们认识到电荷之间相互作用是通过电场发生的。只要有电荷存在 1、电荷周围存在电场 2、电场是物质存在的一种特殊形式 电场看不见摸不着，但电场是实际存在的，我们可以通过它表现出来的性质研究，这是物理学中常用的研究方法，那么电场有什么性质呢？ 【演示】在桌面上放一个有绝缘支坐的带电体A，在A附近分别悬挂一个不带电的玻璃球和一个带电的球，观察现象。 分析：我们观察到不带电的玻璃球没有发生偏离，而带电的小球却偏离了竖直位置；说明电场的性质是对放入电场中的电荷有力的作用。

电场强度

2018级济北中学高一物理学案 电场强度 教师寄语：新学期，新迹象，新开始。 【学习目标】 1、理解电场强度，能根据场强的定义式进行有关计算；知道场强是矢量及其方向的规定。 2、知道点电荷的电场，能推导其表达式并能在计算中运用它。 3、知道场强的叠加原理 4、知道匀强电场。 【基础知识】 一、电场及电场力 1.电荷的周围存在的场叫，带电体间的相互作用是通过发生的。 2.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做。 二、电场强度 1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的跟它的的比值叫做该点的电场强度。 2.公式：。单位：，符号。 3.方向：规定为在该点受电场力的方向，所以电场强度是量。 4.某点的场强为1N/C，它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力作用。 5.试探电荷；为了测量电场对一个电荷的作用力，应使放入的这个电荷的足够小，以致不影响将要研究的电场，使这个电荷的足够小到能确定电场中各点的性质，这样的电荷叫。 三、点电荷的电场与匀强电场 1.点电荷电场的场强大小的表达式：。 2.点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量成，与该点到点电荷距离的平方成。 3.匀强电场：在电场的某一区域里，如果各点场强的和都相同，这个区域的电场就叫做。两块靠近的、大小相等且互相正对的平行金属板，若分别带上等量异种电荷，两板之间的电场就可以认为是，其电场线是均匀分布的平行直线。 四、场强叠加原理：如果有几个点电荷同时存在，电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的和，可用定则求解。

电场强度 课中案 例1、在真空中有一电场，在这个电场中的某点P 放一点电荷q=+1.0×10-9C ，它受到的电场力为3.0×10-4N ，方向水平向右，求： （1）P 点处的电场强度的大小及方向。 （2）若在P 点处换q ＇=2.0×10-9C 的负点电荷，则P 点的场强大小及方向？ （3）若将P 点的点电荷拿走，则P 点的场强大小及方向？ （4）负点电荷q ＇=2.0×10－ 9C ，它在P 点受到的电场力是多大？方向如何？ 例2. 在真空中O 点放一个点电荷Q C =+?-10109.，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30cm ， M 点放一个点电荷q C =-?-10 1010.，如图所示，求： （1）q 在M 点受到的作用力。 （2）M 点的场强。 （3）拿走q 后M 点的场强。 （4）M 、N 两点的场强哪点大？ 例3.如图，等边三角形ABC 的边长为a ，AB 两顶点上分别固定等量异号电荷+q 和 –q ，求顶点C 处的电场强度的大小和方向。

电场强度经典习题(精品)

a b c 电场强度习题 安徽泗县二中倪怀轮 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 2、一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F ，该点场强大小为E ，则下面能正确反映这三者关系的是 （ ） 3．电场中有一点P ，下列哪种说法是正确的( ) A ．若放在P 点电荷的电荷量减半，则P 点的电场强度减半 B ．若P 点没有试探电荷，则P 点电场强度为零 C ．P 点电场强度越大，则同一电荷在P 点所受电场力越大 D ．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 4、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分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上，E1＝E2点共有 处，这几处的合场强 分别为 。 5、如图所示，在x 轴坐标为＋1的点上固定一电量为4Q 的点电荷，在坐标原点0处固定一个 电量为－Q 的点电荷．那么在x 轴上，电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是__________． 6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷qA 、qB ，测得C 点场强的方向与AB 平行向左，则qA 带_____电，qA ∶qB ＝____. 7、如图所示为在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电量 跟它所受电场力的函数关系图象，这个电场 （填“是”或“不是”）匀强电场，若不 是，则场强的大小关系为 。 8、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速运动，电子重力不计，则 电子除受电场力外，所受的另一个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 9、如图所示，在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分，则：（ ） A 、c 、d 两点处的场强大小相等 B 、c 、d 两点处的场强大小不相等 C 、从c 点到d 点场强先变大后变小 D 、从c 点到d 点场强先变小后变大 10、两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 11、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的（ ） A.?a>?b>? c B. ?a>?c>? b C.Ea>Eb>Ec D.Eb>Ea>Ec 12、如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A 、B 、C 、D 四点， B 、D 两点关于O 点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的 是：（ ） A 、E A >E B ，E B ＝E D B 、E A

电场强度基础知识及练习汇编

电场强度部分基础知识梳理 班级_____________ 姓名________________ 根据课本内容自主完成以下问题： 1、库仑定律的表达式、适用条件是什么？ 2、不接触的电荷是通过什么发生相互作用？ 3、如何描述电场中一点电场的强弱？你有什么方法来比较？对试探电荷有什么要求？ ☆ 4、电场强度的定义式、单位，与试探电荷所受电场力的联系？ 5、请推导距离点电荷Q 为r 处电场强度的计算式？ 6、电场强度的叠加遵循什么法则？ ☆7、什么是电场线？现实中有没有电场线？电场线的分布与电场强度有什么联系？ 8、请画出正点电荷、负点电荷的电场线分布，并说明各有何特点？ 9、请画出等量同种电荷、等量异种电荷电场线分布，并结合电场线分析二电荷的连线上的场强变化特点，及二电荷连线的中垂线上场强的变化特点。 10、什么是匀强电场？匀强电场有什么特点？请画出匀强电场电场线分布，说明电场线的分布特点？

学习-----好资料 本节内容的重点： 1、电场力与电场强度的联系，以及相关计算 2、常见电场线分布情况，电场强度与电场线的联系，以及相关的判断 3、匀强电场 本节的难点： 1、 对电场强度这个物理量的理解，不能理解成电场力。 2、对电场强度的两个公式E=F/q、E=kQ/r2的应用条件、决定因素的辨析：E不是由F、q决定，而 是由电场本身性质决定（包括场源电荷Q空间位置决定）。 3、电场强度的叠加：需利用电场强度公式、平行四边形定则。 4、结合电场线进行电场强度、电场力的有关判断和计算。 【补充练习】 1、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4X 10-9C的试探电荷，它受到的电场力为 2 X 10-5N，求: （1）P点的电场强度E的大小； （2）若在P点放入一电量为2 X 10-9C的试探电荷，则该电荷所受的电场力为多少？ 3）如果把试探电荷取走，P点的电场强度变不变？为多少？ 2、关于电场强度的下列叙述中，正确的是（）（单选） A、电场强度只能反映电场的强弱 B、E=F/q对任何电场都是适用的，它表明电场中某一点的电场强度与放在该点的检验电荷的电量成反比 C对于某电场中的一固定点，试探电荷在该点所受电场力与试探电量的比值是定值 D电场强度是矢量，他的方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向 3、某电场区域的电场线如图所示。a、b是其中一条电场线上的两点。则下列说法中正确的是（ ）（多选） A a点与b点的场强方向相同 B、a点的场强大于b点的场强大小 C正电荷在a点所受电场力一定大于它在D负电荷在a点所受电场力一定小于它在b点所受的电场力b点所受的电场力 4、用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成 1X 10-2kg，所带电荷量为+2 X 10-8C。现加一水30°，求所加匀强电场的电场强度。（课本15页）

电场强度图解

关于对电场线的理解 (1) 电场是一种客观存在的物质，而电场线不是客观存在的，也就是说电场线不是电场中实际存在的线，而是为了形象地描述电场而画出的，是一种辅助工具．电场线也不是任意画出的，它是根据电场的性质和特点画出的曲线． (2) 电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方场强越大． (3) 曲线上各点切线方向表示该点电场强度方向． (4) 电场中的任何两条电场线都不相交． (5) 在静电场中，电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，电场线不闭合． (6) 电场线不是电荷运动的轨迹，电荷沿电场线运动的条件是①电场线是直线；②电荷的初速度为零且只受电场力的作用在电场中运动，或电荷的初速度不为零但初速度方向与电场线在一条直线上． 7．几种常见电场的电场线分布特征 （1) 正、负点电荷形成的电场线．(如图1-3-5所示) ① 离电荷越近，电场线越密集，场强越强．方向是正点电荷由点电荷指 向无穷远，而负为电荷则由无穷远处指向点电荷． ② 在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点． ③若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面相垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向处处不相同． (2) 等量异种点电荷形成的电场线．(如图1-3-6所示) ① 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可以计算． ② 两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂面(线上)到O 点等距离处各点的场强相等(O 为两点电荷连线中点)． ③ 在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功． 图1-3-6 + 图1-3-5

求解电场强度13种方法(附例题)

求解电场强度方法分类赏析 一．必会的基本方法： 1．运用电场强度定义式求解 例1.质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,，其速度方向改变的角度为θ（弧度），AB 弧长为s ，求AB 弧中点的场强E 。 【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动，则其所需的向心力由位于圆心处的点 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力F = F 向 = m r v 2。由几何关系有r = θ s ，所以F = m s v θ2，根据电场强度的定义有 E = q F = qs mv θ2。方向沿半径方向，指向由场源电荷的电性来决定。 2．运用电场强度与电场差关系和等分法求解 例2（2012卷）．如图1-1所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0V ，点A 处的电势为6V ，点B 处的电势为3V ，则电场强度的大小为A A ．200/V m B ．2003/V m C ． 100/V m D ．1003/V m （1）在匀强电场中两点间的电势差U = Ed ，d 为两 点沿电场强度方向的距离。在一些非强电场中可以通过取 微元或等效的方法来进行求解。 （2若已知匀强电场三点电势，则利用“等分法”找 出等势点，画出等势面，确定电场线，再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3．运用“电场叠加原理”求解 例3(2010).如右图2， M 、N 和P 是以MN 为直径的半圈弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，60MOP ∠=?．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为1E ；若将N 点处的点电荷移至P 则O 点的场场强大小变为2E ，1E 与2E 之比为B A ．1:2 B ．2:1 C ．2:3 D ．4:3 二．必备的特殊方法： 4．运用平衡转化法求解 例4．一金属球原来不带电，现沿球的直径的延长线放置 一均匀带电的细杆MN ，如图3所示。金属球上感应电荷产生 的电场在球直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ， 三者相比（ ） 60° P N O M 图2

电场强度知识点和经典习题附答案

第02讲 电场强度 基本知识 一、电场强度 1．静电场 (1)电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场． (2)电荷间的相互作用是通过电场实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度 (1)物理意义：表示电场的强弱和方向． (2)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． (3)定义式：E ＝F q . (4)标矢性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． (5)点电荷的场强：2r Q k E 二、电场线 1．定义： 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小． 2．特点： (1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处； (2)电场线在电场中不相交； (3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大； (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； (5)沿电场线方向电势逐渐降低； (6)电场线和等势面在相交处互相垂直． 3．几种典型电场的电场线． （1) 正、负点电荷形成的电场线． ① 离电荷越近，电场线越密集，场强越强．方向是正点电荷由点电荷指向无穷远，而负为电荷则由无穷远处指向点电荷． ② 在正(负)点电荷形成的电场中,不存在场强相同的点. ③若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面相垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向处处不相同． (2) 等量异种点电荷形成的电场线． ① 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可以计算． ② 两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂面(线上)到O 点等距离处各点的场强相等(O 为两点电荷连线中点)． ③ 在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力 不做功． (3) 等量同种点电荷形成的电场线． ① 两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线． ② 两点电荷中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零． ③ 两点电荷连线中垂面(中垂线)上，场强方向总沿面(线)远离 (等量正电荷)．