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1、1.3 1.3 电场电场 电场强度电场强度问题：怎样描述电场的强弱？问题：怎样描述电场的强弱？场（源）电荷：场（源）电荷：产生电场的电荷产生电场的电荷Q Q+Q Q试探电荷（检验电荷、试验电荷）：试探电荷（检验电荷、试验电荷）：电量比较小、体积比较小的点电荷电量比较小、体积比较小的点电荷q q+qF问题：怎样描述电场的强弱呢？问题：怎样描述电场的强弱呢？+Q QF3+qF2+qF1+q同一同一点电荷距场源电荷点电荷距场源电荷不同位置不同位置的受力情况的受力情况 不同.能否用电场力的能否用电场力的大小表示电场的大小表示电场的强弱？强弱？F2=22rkQqF3=23rkQq+Q Q它们之间它们之间

2、有什么规有什么规律吗？律吗？F1=21rkQq2332211rkQqFqFqF F不同电量不同电量点电荷距场源电荷点电荷距场源电荷相同相同位置位置的受力情况也的受力情况也 不同不同.比值！比值！电场中电荷所受的电场力与带电量的比值叫做电场中电荷所受的电场力与带电量的比值叫做电场强度。电场强度。N/CN/C ;V/mV/m (伏伏/米米)描述电场描述电场电场力的性质电场力的性质:q q表示检验电荷的电量表示检验电荷的电量FEq:电场强度是矢量电场强度是矢量 正电荷在该点的电场力方向就是该点的电场强度方向 负电荷在该点的电场力方向与该点的电场强度方向相反6.6.关于场强理解关于场强理解 （3 3）

3、由电场）由电场本身的性质本身的性质决定，与试探电荷的正负、电决定，与试探电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。荷量的大小及受到的电场力都无关。（1 1）为定义式，适用于为定义式，适用于一切电场一切电场。qFE （2 2）电场强度是反映电场）电场强度是反映电场强弱和方向强弱和方向的物理量。的物理量。（4 4）用于求电场力：）用于求电场力：F=qEF=qE2QEkr+-由库仑定律和场由库仑定律和场强的定义式推导强的定义式推导1 1、大小、大小:2.2.场强方向：场强方向：正正点电荷电场方向点电荷电场方向背离背离电荷电荷 负负点电荷电场方向点电荷电场方向指向指向电荷电荷适用范围适用范围电荷的

4、意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q q是检验电是检验电荷，但荷，但E E与与q q无关无关QQ是场源电是场源电荷，荷，E E与与QQ成正比成正比FEq2QEkr和和的区别的区别：电场强度是矢量，合成应遵循电场强度是矢量，合成应遵循平平行四边形法则行四边形法则 E+E-E合合PQ1Q2电场（场强）叠加原理电场（场强）叠加原理1.Q=2 1.Q=2 1010-4-4C,C,检验电荷检验电荷q=-2 q=-2 1010-5-5C C，r=2mr=2m，静止在真空中，求：静止在真空中，求：q q所受电场力所受电场力q q

5、所在点的场强所在点的场强将将q q换成换成q=4q=41010-5-5C C，求该点的场强，求该点的场强将将q q拿走，求该点的场强拿走，求该点的场强2.+q2.+q和和+9q+9q，静止在真空中，相距为，静止在真空中，相距为r r，求：，求：连线中点的场强连线中点的场强场强为场强为0 0的位置的位置3.3.已知场电荷在已知场电荷在P P点，点，q q在在A A点，受的力点，受的力F=6F=61010-4-4C C，方向由方向由A A指向指向P P，A A点场强大小点场强大小E EA A=2=2 10104 4N/C,N/C,方向方向由由P P指向指向A A，在，在B B点放一个点放一个qq，

6、与，与q q异号且电量为异号且电量为q/2q/2，r rPBPB=2r=2rPAPA=0.2m=0.2m，求：，求：B B点的场强点的场强 q q所受的电场力所受的电场力 场电荷电量场电荷电量 定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的一点的切线方向切线方向都和该处的都和该处的场强方向场强方向一致一致，这样，这样的曲线就叫做电场线。的曲线就叫做电场线。物理意义物理意义:切线方向切线方向-该点的电场方向该点的电场方向疏密程度疏密程度-该点场强的大小该点场强的大小(强弱强弱)用于描述电场强度的大小和方向用于描述电场强度的大小和方向 假想的曲线，并不真实存在假

7、想的曲线，并不真实存在.起于正电荷或无限远起于正电荷或无限远,止于无限远或负电荷止于无限远或负电荷.不相交不相交,不闭合不闭合.分布于立体空间。分布于立体空间。电场线不一定是电荷的运动轨迹电场线不一定是电荷的运动轨迹.特点：特点：a a、离点电荷越近，电、离点电荷越近，电场线越密，场强越大场线越密，场强越大b b、以点电荷为球心作、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方场强大小处处相等，方向不同。向不同。正、负点电荷的电场中电场线的分布正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a a、沿点电荷的连线，场强先、沿点电

8、荷的连线，场强先变小后变大变小后变大b b、两点电荷连线中垂面（中垂、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直总与中垂面（中垂线）垂直等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布c c、在中垂面（中垂线）上，与、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点0 0等距离各等距离各点场强相等。点场强相等。等量同种点电荷形成的电场中电场线分布等量同种点电荷形成的电场中电场线分布特点：特点：a a、两点电荷连线中点、两点电荷连线中点OO处场处场强为强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的、两点电

9、荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并电场线非常稀疏，但场强并不为不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏限远电场线先变密后变疏匀强电场匀强电场特点：特点：a a、匀强电场是大小和匀强电场是大小和方向都相同的电场方向都相同的电场，故，故匀强电场的电场线是匀强电场的电场线是平平行等距行等距的直线的直线b b、电场线的疏密反映、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与场强大小，电场方向与电场线平行电场线平行如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（说法正确的是：（）A A、这个电场只能是负电荷的电场这

10、个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA Aa aB B（不计重力）不计重力）D D、负电荷在负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切线方向线方向AB如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（说法正确的是：（）A A、这个电场只能是负电荷的电场这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场

11、力F FB BFFA AC C、点电荷点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA Aa aB B（不计重力）不计重力）D D、负电荷在负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切线方向线方向ABB真空中的真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷两点分别放置有异种点电荷Q1、Q2，已知它们间的库仑力为，已知它们间的库仑力为10N，电荷量，电荷量分别为分别为Q1=2X X10-4C，Q2=-2X X10-4C，AB连线的中连线的中点点O点的电场强度是多少？若将点的电场强度是多少？若将Q2换成与换成与Q1电电荷量和电性完全相同的电荷，荷量和电

12、性完全相同的电荷，AB连线的中点连线的中点O的电场强度又是多少？的电场强度又是多少？ABQ1Q2O如图所示，在如图所示，在A点处有一点电荷带有电荷量点处有一点电荷带有电荷量+4q，在，在B点处有一点电荷带有电荷量点处有一点电荷带有电荷量-q，AB相相距距r。（1）求电场强度为零的位置。求电场强度为零的位置。（2）若在该位置放入电荷量为）若在该位置放入电荷量为-4q的点电的点电荷，求其所受电场力荷，求其所受电场力ABr解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定设点的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为ABrR解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定设点

13、的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向右方向向右2)(4RrqkEAABrR解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定设点的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向右方向向右2)(4RrqkEA点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向左方向向左2RqkEBABrR因为点的合场强等于零因为点的合场强等于零解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定设点的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为

14、点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向右方向向右2)(4RrqkEA点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向左方向向左2RqkEBABrR因为点的合场强等于零因为点的合场强等于零解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定设点的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向右方向向右2)(4RrqkEA点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向左方向向左2RqkEB22)(4RqkRrqkEEBA所以所以ABrR因为点的合场强等于零因为点的合场强等于零解得解得r解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一

15、定设点的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向右方向向右2)(4RrqkEA点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向左方向向左2RqkEB22)(4RqkRrqkEEBA所以所以ABrR因为点的合场强等于零因为点的合场强等于零解得解得r解：解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定设点的电场强度为零，由题意可知点一定在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向右方向向右2)(4RrqkEA点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小方向向左方向向左2RqkEB22)(

16、4RqkRrqkEEBA所以所以电场强度为零的位置在连线上并距离点右侧为电场强度为零的位置在连线上并距离点右侧为rABrR正检验电荷正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减速点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：计），则可以确定它所处的电场可能是：()PQPQPQABCDPQ正检验电荷正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减速点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：计），则可以确

17、定它所处的电场可能是：()CPQPQPQABCDPQ如图为一条电场线，下列说法正确的是：（如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，因电场线是直线，所以是匀强电场，故故E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定AB如图为一条电场线，下列说法正确的是：（如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，因电场线是直线，所以是匀

18、强电场，故故E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定CAB如图如图,AB,AB是某电场中一条电场线是某电场中一条电场线,在电场线上在电场线上P P处自由释放一个负试探电荷时处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向它沿直线向B B点处运动点处运动,对此现象下列判断正确的是对此现象下列判断正确的是(不计不计电荷重力电荷重力)()()A.A.电荷向电荷向B B做匀加速运动做匀加速运动B.B.电荷向电荷向B B做加速度越来越小的运动做加速度越来越小的运动C.C.电荷向电荷向B B做加速度越来越

19、大的运动做加速度越来越大的运动D.D.电荷向电荷向B B做加速运动做加速运动,加速度的变化情况不加速度的变化情况不能确定能确定ABP如左图所示，如左图所示，ABAB是一个点电荷产生的电场的电是一个点电荷产生的电场的电场线，右图则是方向在电场线上，场线，右图则是方向在电场线上，a a、b b两处的两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则（的函数图线，则（）A A、点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在A A侧

20、侧D D、点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在B B侧侧abaqFbAB如左图所示，如左图所示，ABAB是一个点电荷产生的电场的电是一个点电荷产生的电场的电场线，右图则是方向在电场线上，场线，右图则是方向在电场线上，a a、b b两处的两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则（的函数图线，则（）A A、点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置

21、在B B侧侧abaqFbBAB30o一个质量一个质量m=30g，带电荷量为，带电荷量为q=-1.7*10-8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平。当小球静止时，测得悬线与竖中，电场线水平。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成直方向成30o夹角，如图所示，求该电场的场强夹角，如图所示，求该电场的场强大小，说明场强方向。大小，说明场强方向。在匀强电场中在匀强电场中,将一质量为将一质量为m、电荷量为、电荷量为q的小球由静止释放的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为带电小球的运动轨迹为一直线一直线,该直线与竖直方向的夹角为该直线与竖直方向的夹角

22、为,如图如图所示所示,求匀强电场场强求匀强电场场强E的最小值。的最小值。竖直放置的两块足够长的平等金属板间有匀竖直放置的两块足够长的平等金属板间有匀强电场。其电场强度为强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向的带电小球，丝线跟竖直方向成成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：角时小球恰好平衡，如图所示，请问：(1)小球带电荷量是多少？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？若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？+-b+-b如图所示，一质量为如图所示，一质量为m、电荷量为、电荷量为+q的小的小球从距

23、地面为球从距地面为h处，以某一水平初速度处，以某一水平初速度v0抛出，抛出，在小球运动的区域里，加有与小球初速度方向在小球运动的区域里，加有与小球初速度方向相反的匀强电场，若小球落地时速度方向恰好相反的匀强电场，若小球落地时速度方向恰好竖直向下，则小球飞行的水平距离竖直向下，则小球飞行的水平距离L，小球落，小球落地时的动能地时的动能Ek和电场强度各是多少？和电场强度各是多少？如图所示，正电荷如图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，放在一匀强电场中，在以在以Q为圆心、半径为为圆心、半径为r的圆周上有的圆周上有a、b、c三三点，将检验电荷点，将检验电荷q放在放在a点，它受到的电场力正点，它受到的电场力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？两点的场强大小和方向如何？acbQ