上课用 第三节 电场强度

1、知识点知识点 1 1 对电场强度概念及其公式的理解对电场强度概念及其公式的理解1电场强度的定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电场强度的定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力电力 F 跟它的电荷量跟它的电荷量 q 的的_，叫做该点的电场强度，叫做该点的电场强度2定义式：定义式：_，适应于，适应于_电场，国际单电场，国际单位是位是_3真空中点电荷真空中点电荷 Q 产生的电场场强的公式是产生的电场场强的公式是_，其中其中 r 为该点到场源的为该点到场源的_比值比值 一切一切 N/C 距离距离第三节第三节电场强度电场强度F答案：答案：A 处场强大小处场强大小 E ，方向向左保持不变场，方向向左

2、保持不变场强大小、强大小、4在电场中在电场中 A 处放点电荷处放点电荷q，所受电场力为，所受电场力为 F，方向向，方向向左，则左，则 A 处场强大小、方向是怎样的？若在处场强大小、方向是怎样的？若在 A 处放点电荷处放点电荷2q，则则 A 处的场强大小、方向是否改变？若将处的场强大小、方向是否改变？若将 A 处的电荷取走，则处的电荷取走，则A 处场强大小、方向又是怎样的？处场强大小、方向又是怎样的？q方向由电场本身决定与试探电荷无关方向由电场本身决定与试探电荷无关1对电场强度的理解对电场强度的理解(1)电场强度是描述电场力性质的物理量，它仅由电场本身电场强度是描述电场力性质的物理量，它仅由电场

3、本身决定决定电场中某点的场强电场中某点的场强 E 是唯一、客观存在的，其大小和方是唯一、客观存在的，其大小和方向取决于场源电荷及空间位置，与放入该点的试探电荷向取决于场源电荷及空间位置，与放入该点的试探电荷 q 的正的正负、电荷多少及其所受的静电力负、电荷多少及其所受的静电力 F 无关，与该点是否放试探电无关，与该点是否放试探电荷无关其荷无关其方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向(2)电场强度反映了电场的强弱与方向场强越大，表示电电场强度反映了电场的强弱与方向场强越大，表示电量相同的试探电荷在该点所受电场力越大量相同的试探电荷在该点所受电场力越大(3)匀

4、强电场各点场强的大小与方向都相同匀强电场各点场强的大小与方向都相同(4)若在某一空间中有多个电荷，则空间中某点的场强等于若在某一空间中有多个电荷，则空间中某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和矢量和 典型例题 最高考64页 例1 例2 练1内容内容公式公式本质本质区别区别意义及意义及用途用途适用适用范围范围Q 或或 q的意义的意义E 与其他与其他量关系量关系定义式定义式给出了一给出了一种量度电种量度电场强弱的场强弱的 方法方法一切电场一切电场q 表示试表示试探电荷的探电荷的 电荷量电荷量E 的大小的大小与与 F、q 的的 大小无关大小无关决定式决定式指

5、明了点指明了点电荷场强电荷场强大小的决大小的决 定因素定因素真空中点真空中点电荷的电电荷的电 场场Q 表示场表示场源电荷的源电荷的 电荷量电荷量2两个场强公式的比较两个场强公式的比较知识点知识点 2 2 电场线电场线1电场线是在电场中画的一条条有电场线是在电场中画的一条条有_的曲线，曲线的曲线，曲线上每点的上每点的_方向表示该点的方向表示该点的_方向方向(如图如图 132).电场线是为了形象地描述电场而假想的线，不是实际存在电场线是为了形象地描述电场而假想的线，不是实际存在的的图图 132方向方向切线切线 场强场强2电场线的特点电场线的特点(1)电场线不是闭合线，从电场线不是闭合线，从_或无限

6、远出发，终止于或无限远出发，终止于无限远或无限远或_(2)电场线在电场中不能电场线在电场中不能_，这是因为在电场中任意，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在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线_，电场强度较小的地方电场线电场强度较小的地方电场线_，因此可以用电场线的，因此可以用电场线的_来表示电场强度的相对大小来表示电场强度的相对大小正电荷正电荷 负电荷负电荷相交相交 较密较密较疏较疏 疏密疏密 典型例题 最高考64页 变式训练13如图如图 133 所示为某电场中的一条电场线，所示为某电场中的一条电场线，

7、A、B 是是其中的两点，则其中的两点，则 A、B 两点的电场强度相等，对吗？两点的电场强度相等，对吗？图图 133答案：答案：不对根据一条电场线不能确定不对根据一条电场线不能确定 A、B 两点电场线两点电场线的疏密程度，因此无法确定的疏密程度，因此无法确定 A、B 两点的电场强度的大小关系两点的电场强度的大小关系1电场线与场强电场线与场强(1)在电场中根据电场线的疏密可比较电场强度的大小，根在电场中根据电场线的疏密可比较电场强度的大小，根据电场线的切线方向可确定出电场强度的方向及电荷所受静电据电场线的切线方向可确定出电场强度的方向及电荷所受静电力的方向力的方向(2)不同电场，电场线分布不同，不

8、同电场，电场线分布不同， 几种常见电场的电场线几种常见电场的电场线分布情况：分布情况：图图 134【例【例 3】如图如图 135 所示是静电场的一部分电场所示是静电场的一部分电场线分布，线分布，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()图图 135A这个电场可能是负电荷产生的电场这个电场可能是负电荷产生的电场BA 点的场强一定大于点的场强一定大于 B 点的场强点的场强C点电荷点电荷 q 在在 A 点处的瞬时加速度比在点处的瞬时加速度比在 B 点处的瞬时加点处的瞬时加速度小速度小(不计重力不计重力)D负电荷在负电荷在 B 点处受到的电场力的方向沿点处受到的电场力的方向沿 B 点切线方向点切线方向解

9、析：解析：根据负点电荷的电场线分布特点可判断，选项根据负点电荷的电场线分布特点可判断，选项 A 错错误因电场线越密处场强越大，故由图可知场强误因电场线越密处场强越大，故由图可知场强 EAEB，B 正正确又因点电荷确又因点电荷 q 在电场中所受电场力在电场中所受电场力 FqEma E，故，故aAaB，选项，选项 C 错误因错误因 B 点切线方向即点切线方向即 B 点场强方向，而负点场强方向，而负电荷所受电场力方向与场强方向相反，故选项电荷所受电场力方向与场强方向相反，故选项 D 错误错误答案：答案：B【触类旁通触类旁通】3如图所示的各电场中，如图所示的各电场中，A、B 两点场强相同的是两点场强相

10、同的是()C3电场线与电荷运动轨迹的关系电场线与电荷运动轨迹的关系(1)电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较：电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较：电场线：电场中并不实际存在，是为研究电场方便而人电场线：电场中并不实际存在，是为研究电场方便而人为引入的为引入的曲线上各点的切线方向即为该点的场强方向，同时也是曲线上各点的切线方向即为该点的场强方向，同时也是正电荷在该点的受力方向，即正电荷在该点产生加速度的方向正电荷在该点的受力方向，即正电荷在该点产生加速度的方向电荷运动轨迹：粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的电荷运动轨迹：粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的轨迹上每一点的切线方向即为粒子在

11、该点的速度方向，轨迹上每一点的切线方向即为粒子在该点的速度方向，但加速度的方向与速度的方向不一定相同但加速度的方向与速度的方向不一定相同通常电荷在电场中运动的轨迹与电场线是不会重合的通常电荷在电场中运动的轨迹与电场线是不会重合的(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合的必备条件：电场线与带电粒子运动轨迹重合的必备条件：电场线是直线电场线是直线带电粒子只受电场力作用带电粒子只受电场力作用(或受其他力，但合力方向沿或受其他力，但合力方向沿电电场线所在直线场线所在直线)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线线【例例 4】(双选双选)某静电场中的电场线

12、如图某静电场中的电场线如图 136 所示，带所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，迹如图中虚线所示，由由 M 运动到运动到 N，以下说法正确的是，以下说法正确的是 ()图图 136A粒子必定带正电荷粒子必定带正电荷B粒子在粒子在 M 点的加速度大于它在点的加速度大于它在 N 点的加速度点的加速度C粒子在粒子在 M 点的加速度小于它在点的加速度小于它在 N 点的加速度点的加速度D粒子在粒子在 M 点的速度大于它在点的速度大于它在 N 点的速度点的速度解析：解析：电荷做曲线运动时受到的合力电荷做曲线运动时受到的合力(电场力电场力)必指

13、向轨迹必指向轨迹的凹侧，故得粒子带正电，的凹侧，故得粒子带正电，A 正确；因电场力的方向与粒子的正确；因电场力的方向与粒子的速度方向间的夹角为锐角，电场力做正功，故速度方向间的夹角为锐角，电场力做正功，故 N 点的动能大，点的动能大，D 错误；电场线的疏密程度能描述电场的强弱，由图可看出，错误；电场线的疏密程度能描述电场的强弱，由图可看出，Eqm可知，粒子在可知，粒子在 N 处的处的N 处电场线密，电场强度大，由处电场线密，电场强度大，由 a加加速度大，速度大，C 正确，正确，B 错误错误答案：答案：AC思维总结：思维总结：解答此类问题的基本思路：解答此类问题的基本思路：第一步：根据带电粒子运

14、动轨迹的弯曲方向，判断出受力第一步：根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断出受力方向方向第二步：把电场方向、受力方向与粒子电性相联系第二步：把电场方向、受力方向与粒子电性相联系第三步：把电场线的疏密和受力大小、加速度大小相联系第三步：把电场线的疏密和受力大小、加速度大小相联系【触类旁通触类旁通】4如图如图 137 所示，图中实线是一簇未标明方向的由点所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只

15、受到电场力作用，根据此图无法作出正确判断的到电场力作用，根据此图无法作出正确判断的()A带电粒子所带电荷的正、负带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在带电粒子在 a、b 两点的受力方向两点的受力方向C带电粒子在带电粒子在 a、b 两点的速度何处较大两点的速度何处较大D带电粒子在带电粒子在 a、b 两点的加速度何处较大两点的加速度何处较大图图 137解析：解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电性不能确定，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电性不能确定，A 错错由电场线的疏密程度知由电场线的疏密程度知 a

16、 点场强大于点场强大于 b 点场强，带电粒子在点场强，带电粒子在 a点受电场力较大，从而加速度较大设粒子从点受电场力较大，从而加速度较大设粒子从 a 运动到运动到 b，速，速度方向与电场力夹角大于度方向与电场力夹角大于 90，故速度减小，综上所述，故速度减小，综上所述 BCD正确正确答案：答案：A(1)定义式定义式E ，适应于一切电场，适应于一切电场，E与与F、q无关无关(2)真空点电荷电场的场强真空点电荷电场的场强Ek ，Q为场源电荷为场源电荷1电场强度的计算与叠加电场强度的计算与叠加EqQr2(3)因电场强度是矢量，如果空间中同时存在几个场源，则因电场强度是矢量，如果空间中同时存在几个场源

17、，则空间中某点的电场强度就是这几个场源单独存在时产生电场强空间中某点的电场强度就是这几个场源单独存在时产生电场强度的矢量和度的矢量和【例例 6】如图如图 138 所示，真空中，带电荷量分别为所示，真空中，带电荷量分别为Q和和Q 的点电荷的点电荷 A、B 相距相距 r，则：，则：图图 138(1)Q 在在 B 点产生的场强多大点产生的场强多大？(2)两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点 O 的场强多大？的场强多大？(3)在两点电荷连线的中垂线上，距在两点电荷连线的中垂线上，距 A、B 两点都为两点都为 r 的的 O点的场强如何？点的场强如何？，由矢量图所形成(3)如图 1310 所示，EAEBk

18、Qr2的等边三角形可知，O点的合场强为EOEAEBkQr2方向与 A、B 的中垂线垂直水平向右图 1310 典型例题最高考 1、变式训练2 2、练22静电场与力学的综合静电场与力学的综合处理静电力与动力学综合问题的方法与处理力学问题的方处理静电力与动力学综合问题的方法与处理力学问题的方法相似，先确定研究对象，分析受力及运动情况，然后列出牛法相似，先确定研究对象，分析受力及运动情况，然后列出牛顿第二定律方程求解顿第二定律方程求解典型例题典型例题1、最高考、最高考65页页 例例32、最高考、最高考65页页 变式训练变式训练3【例例 7】如图如图 所示，用所示，用 30 cm 的细线将质量为的细线将

19、质量为4103kg 的带电小球的带电小球 P 悬挂在悬挂在 O 点下，当空中有方向为水平点下，当空中有方向为水平向右，大小为向右，大小为 1104 N/C 的匀强电场时，小球偏转的匀强电场时，小球偏转 37后处在后处在静止状态静止状态(取取 g10 m /s2)(1)分析小球的带电性质；分析小球的带电性质；(2)求小球的带电荷量；求小球的带电荷量；(3)若把细绳剪断，小球将做什么性质的若把细绳剪断，小球将做什么性质的运动？运动？解得解得 q3106解：解：(1)对小球受力分析如图对小球受力分析如图 1313，所受静电力，所受静电力 F 与电与电场强度方向相同，所以小球带正电场强度方向相同，所以小球带正电图图 1313(