内容正文:
第3节 电场强度
学习目标
练法指导
1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。知道场与实物是物质存在的两种不同形式。
2.体会用比值定义物理量的方法,理解电场强度的定义式、单位及方向。
3.能推导点电荷的电场强度公式,并能进行有关的计算。知道电场强度的叠加原理,并能应用这一原理进行计算。
4.知道电场线的定义和特点,会用电场线描述电场强度的大小和方向。
1.电场强度由场源电荷和相对位置共同决定的,与有无试探电荷和试探电荷的大小、正负无关。
2.理解比值定义法的实质,回顾学过的ρ=、R=等用比值定义法定义的物理量。
3.亲历由E=和F=k推导点电荷的场强公式E=k的过程,并能熟练使用此公式。
4.电场线只是为了形象地描述电场而假想的曲线,实际中并不真实存在。
——— 课/ 前/ 预/ 习·轻/ 松/ 搞/ 定 ———
要点辨析
1.电场是客观存在的一种特殊物质(√)
2.点电荷都可以做试探电荷(×)
3.电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同,可能相反 (√)
4.与点电荷距离相等的各点的电场强度相等(×)
5.等量同种电荷的中垂面上各点电场强度随与连线中点距离的增大而减小(×)
6.在电场中由静止释放的点电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动(×)
7.匀强电场的电场线是平行等间距的直线(√)
预习自检
1.(多选)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.正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动
C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大
D.静电场的电场线不可能是闭合的
解析 正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合,所以选项A、B错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,所以选项C正确;静电场的电场线从正电荷(或无穷远)出发,终止于无穷远(或负电荷),且不闭合,所以选项D正确。
答案 CD
2.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
A B C D
解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关,选项A、B错误;试探电荷在该点受到的静电力F=Eq,F正比于q,选项C错误,选项D正确。
答案 D
3. (多选)图为点电荷Q产生的电场的三条电场线,下面说法正确的是 ( )
A.若Q为负电荷,EA>EB
B.若Q为负电荷,EA<EB
C.若Q为正电荷,EA>EB
D.若Q为正电荷,EA<EB
解析 因电场线越密场强越大,所以无论Q是何种电荷都有EA>EB。
答案 AC
4.如图所示的四个电场的电场线,其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷,A图中虚线是一个圆(M、N为圆上的不同点),B图中几条直线间距相等且互相平行,则在图中M、N处电场强度相等的是( )
A B C D
解析 A中M、N两点电场强度大小相等、方向不同;B中M、N两点电场强度大小、方向都相同;C中M、N两点电场强度大小不等、方向相同;D中M、N两点电场强度大小、方向都不同。[来源:学科网]
答案 B
5.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。则( )
A.q1=2q2 B.q1=4q2
C.q1=-2q2 D.q1=-4q2
解析 已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,根据点电荷的电场强度公式得
=且PR=2RQ,解得q1=4q2,故选B。
答案 B
6.一试探电荷q=+4×10-9 C,在电场中P点受到的电场力F=6×10-7 N。[来源:学科网ZXXK]
(1)求P点的场强大小;
(2)将试探电荷移走后,求P点的场强大小;
(3)放一电荷量为q′=1.2×10-6 C的电荷在P点,受到的电场力F′是多大?
解析 (1)E===1.5×102 N/C。
(2)场强是描述电场性质的物理量,跟试探电荷无关,所以场强仍是1.5×102 N/C。
(3)F′=q′E=1.2×10-6×1.5×102 N=1.8×10-4 N。
答案 (1)1.5×102 N/C (2)1.5×102 N/C
(3)1.8×10-4 N
——— 课/ 堂/ 效/ 果·题/ 组/ 检/ 测 ———
题组一 对电场强度的理解
1.电场中有一点P,下列说法中正确的是( )
A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点无试探电荷,则P点的场强为零[来源:学科网ZXXK]
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点所受到的电场力越大
D