内容正文:
电场、电场强度
习题课
核心要点1: 电场及电场力
[要点归纳]
(1)电场是一种特殊的物质,并非由分子、原子组成,虽然看不见、摸不着,但它与实物一样客观存在着,它能通过一些性质表现其存在,它与实物一样,也具有物质的一般的重要属性,如质量、能量等。
(2)电荷的周围一定存在电场,静止电荷的周围存在着静电场,本章所研究的规律,有些只适用于静电场。
(3)电荷间的相互作用是通过电场发生的,是通过电场来传递的。
典例分析
[例题] 下列说法中不正确的是( )
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,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的
C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
D.电场是人为设想出来的,其实并不存在
D
核心要点2: 电场强度
[要点归纳]
(1)唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷及放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同位置的电场强度一般是不同的。
(2)矢量性:电场强度描述了电场的方向,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。
(3)物理意义:表示电场强弱和方向的物理量,数值上等于单位电荷量的电荷在电场中受到的静电力。
核心要点3: 点电荷的电场、电场强度的叠加
[要点归纳]
1.真空中点电荷周围的场强
(1)大小:
(2)方向:Q为正电荷时,E的方向由点电荷指向无穷远;Q为负电荷时,E的方向由无穷远指向负电荷
2.电场强度的叠加:电场强度是矢量.如果场源是多个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和
典例分析
[例题] 一检验电荷Q1,其所带电荷量q=4×10-9 C,在电场中P点受到的电场力F=6×10-7 N。求:
(1)P点的电场强度大小;
(2)没有检验电荷时,P点的电场强度大小;
(3)放一电荷量为q′=1.2×10-6 C的点电荷Q2在P点,受到的电场力F′是多大?
答案 (1)1.5×102 N/C (2)1.5×102 N/C (3)1.8×10-4 N
典例分析
[例题]如图所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:
(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?
(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?
; (2) ;方向水平向右
典例分析
[例题] 如图所示,A为带正电,电荷量为Q的金属板,沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止。设小球用绝缘细线悬挂于O点,求小球所在处的电场强度。
【例题】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,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点处的点电荷移到P点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )
典例分析
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ D.4∶
B
核心要点3: 电场线
+
+
+
+
+
+
+
+
+
(1)电场线是假想的,实际并不存在
(2)电场线上每一点的切线方向代表此点的场强方向
(3)任意两条电场线不会相交
(4)电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小;
(5)静电场的电场线总是从正电荷(或者从无穷远)出发到负电荷终止(或者延伸到无穷远);
(6)电场线是非闭合曲线
核心要点3: 电场线
【例题】如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( )
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.点电荷q在A点处受到的电场力比
在B点处受到的电场力大
C.正电荷可以沿电场线由B点运动到C点
D.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
典例分析
B
典例分析
[例题] 某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.c点的电场强度大于b点的电场强度
B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,只在静电力作用下它将沿电场线运动到b点
C.b点的电场强度大于d点的电场强度
D.a点和b点的电场强度的方向相同
C
对电场线的理解的常见误区
(1)电场线实际上并不存在。
(2)没有电场线的地方场强不一定为零。
电场线的疏密程度可以定性地描述电场的强弱,但不是说有电场的地方都充满了电场线。
(3)电场线并不是电荷的运动轨迹。
(1)电场线并不是粒子运动的轨迹。带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.
(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合必须