1.3 （讲义）电场强度-2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）

1.3 电场强度 【基础知识梳理】 知识点01 电场 (1)定义：电荷周围存在着的，能传递电荷间相互作用力一种特殊物质。 (2)性质：对放入电场中的电荷有力的作用。 (3)静电场：静止电荷产生的电场。 知识点02 电场强度 （1） 试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，试探电荷的特点是所带的电荷量必须尽可能小。 （2）场源电荷：激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发电场。 （3）定义：物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。简称场强。 ①定义式： 　　（适用于任何电场） ②比值定义法：ρ=m/v v=s/t 提示分析ρ与m，v的关系，总结出:电场中某一点的场强与场源电荷的带电量有关， 与场中的位置有关，而与检验电荷无关。 ③物理意义：描述某点电场的强弱和方向， ④单位：　 牛/库（N/C） ⑤矢量性：我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同，那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。 （4）真空中点电荷的电场强度： （设场源电荷+Q，试探q，在r处，由库仑定律F= ∵E= ） ①表达式：E= ②方向：正点电荷在各点处电场强度方向都是背离场源电荷向外。 ③ 大小与Q和r有关。 （5）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．（与力的矢量和完全一样） 知识点03 电场线 定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致。 点电荷形成的电场中电场线的分布特点 1　 “光芒四射”，发散状。 以点电荷为球心的球面上各点场强大小相等、方向不同 2　 “众矢之的”，会聚状。 以点电荷为球心的球面上各点场强大小相等，方向不同 等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点 “手牵手，心连心”，相吸状。 1　 两点电荷连线之间的场强先变小后变大，中点O场强最小。 2　 从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强逐渐减弱。 3　 连线或中垂线上关于O点对称的两点场强相同(等大、同向) 等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点 “势不两立”，相斥状。 1　 两点电荷连线之间的场强先变小后变大，中点O场强为零。 2　 两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强先变大后变小。 3　 连线或中垂线上关于O点对称的两点场强等大反向 知识点04 匀强电场 如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫匀强电场。 电场线是平行、等间距的直线，电场方向与电场线平行 【例题讲解】 1.对电场强度的理解 例1 在电场中某一点放一试探电荷q，它受到的静电力为F，则该点的电场强度为E＝ ，那么下列说法正确的是（　　） A．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0 B．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为2E C．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为 D．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为E 例2 下列说法中正确的是（　　） A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B．场中某点的场强等于 ，但与检验电荷的受力大小及电荷量无关 C．场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向 D．公式 和 对于任何电场都是适用的 【练1】 如图所示，表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是（　　） A．该电场是匀强电场 B．a、b、c、d四点场强的大小关系是 C．a、b、c、d四点场强的大小关系是 D．无法判断a、b、c、d四点场强的大小关系 【练2】如图所示，均匀带电绝缘棒AB带电量为Q，一带正电微粒绕棒的中点O做半径为r的匀速圆周运动，轨迹平面与棒垂直。已知微粒带电量为q，质量为m，圆周运动周期为T，静电力常量为k，不计微粒重力，则（　　） A．带电棒AB可能带正电 B．微粒轨迹上各点的电场强度相同 C．微粒受到的电场力大小为 D．微粒所在轨迹处的场强大小 2.电场强度的叠加 例1 同一直线上相距为L的两个点电荷，A、B点处的电荷电量分别为QA、QB，QA＜0、QB＞0，则二者间的库仑力的大小为_____，在B的右侧相距也为L的C点电场强度的大小为_________。 例2 如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，在三角形的正中心P放置电荷量为 的试探电荷，所受电场力大小为 ，方向由P指向A。将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为 ，方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场强度大小为 ，BC棒在P处激发的电场强度大小为 ，则（　　）