第03讲 电场 电场强度【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（粤教版2019必修第三册）

第03讲 电场 电场强度 SHAPE \* MERGEFORMAT 课程标准 课标解读 在电场强弱的描述中体会探究过程，体会“比值定义”的方法，体会“求异法”的思想，了解借助一些媒介物（试探电荷），把不能直接把握的现象（电场强弱）暴露出来的研究方法． 通过对场的概念学习，知道自然界有两种物质－－实物粒子和场，提高对客观世界的认识层次； 通过探究和验证等活动，培养学生与人交流的合作精神，以及关注社会、积极参与的意识； 知道电场的概念及电场的基本性质. 理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算. 掌握点电荷的电场和电场强度的叠加. 知道电场线的概念，了解几种典型电场的电场线分布特点． SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 电场 1．电场：有电荷的地方，周围就存在电场，电荷之间的相互作用是通过电场发生的． 2．场源电荷：产生电场的电荷． 电场力：电场对电荷的作用力． 3．静电场：静止场源电荷在其周围产生的电场． 【即学即练1】 1．下列说法正确的是（　　） A．库仑最早测得元电荷的数值 B．开普勒发现了万有引力定律 C．密立根首先提出电荷周围存在电场 D．卡文迪许通过实验推算出引力常量G的值 【答案】D 【详解】 A．密立根通过油滴实验最早测得元电荷的数值，故A错误； B．开普勒总结了行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故B错误； C．法拉第首先提出电荷周围存在电场，故C错误； D．卡文迪许通过扭称实验推算出引力常量G的值，故D正确； 故选D。 【即学即练2】 2．关于电场，下列说法中正确的是（　　） A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的电场强度都相同 B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C．电场中某点放入试探电荷q，取走q后，该点场强不变 D．电荷在某点所受静电力较大，该点的电场强度一定较大 【答案】C 【详解】 A．以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，但方向处处不同，故A错误； B．电场线的疏密表示场强大小，与场源电荷的正负无关，故B错误； C．电场强度是电场本身的性质，与放不放电荷，放什么电荷均无关系，故C正确； D．由 可知，电场力与场强大小与试探电荷的大小都有关系，故D错误。 故选C。 知识点02 电场强度 1．试探电荷：放入电场中探测电场性质的电荷． 特点：电量足够小，体积足够小． 2．电场强度 (1)定义：放入电场某点处的试探电荷受到的电场力F与它的电量之比，叫作电场在该点的电场强度． (2)定义式：E＝eq \f(F,q). (3)单位：牛顿每库仑，符号为N/C. (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点受到的电场力的方向相同，与负电荷在该点受到的电场力的方向相反． 3．匀强电场：各点场强的大小和方向都相同的电场． 【知识拓展1】电场强度 1．电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，与试探电荷无关． 2．电场强度是矢量，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．公式E＝eq \f(F,q)可变形为F＝qE，正电荷所受电场力方向与该点电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该点电场强度方向相反． 【即学即练3】 3．如图所示，在x轴上，依次有B、C、D、E、F五点，满足 ，在C、E两点分别放置带电量为 、 的两个点电荷（ ），在B、D、F三点中（　　） A．B点场强最弱，其方向沿x轴正方向 B．D点场强最强，其方向沿x轴正方向 C．F点场强最弱，其方向沿x轴正方向 D．B点场强最强，其方向沿x轴负方向 【答案】C 【详解】 设 ，根据点电荷的场强决定式 和电场强度的合成可得 方向沿x轴正向； 方向沿x轴负向； 方向沿x轴正向； 故B、D、F三点中，F点的场强最弱，方向沿x轴正向；B点的场强最强，方向沿x轴正向；故选C。 【即学即练4】 4．如图所示，真空中四个点电荷分别位于棱长为L的正四面体的A、B、C、D顶点上，电荷量分别为＋q、－q、－q、－q，O为正三角形BCD的中心，E为棱CD的中点。下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度为零 B．O点的电场强度的方向垂直正三角形BCD所在平面向上 C．E点的电场强度的方向垂直于AB D．A点的点电荷在E点产生的电场强度大小为k 【答案】D 【详解】 AB．B、C、D三点处的点电荷在O点的电场强度叠加后为零，故O点的电场强度等于A处点电荷在O点产生的电场强度，方向垂直BCD向下， AB错误； D．根据几何关系 根据点电荷的场强公式知A点的点电荷在E点产生的电场强度大小为 D正确； C．C、D处两点电荷在E点的电场强度叠加后为零，A、B两处的点电荷距E点的距离相等，则在E处产生的电场强度大小相等