预习03 电场 电场强度-2022年新高二物理暑假预习（人教版2019必修第三册）

预习03 电场 电场强度 基础知识 一、电场 1．电场：存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场产生的。 2．电场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，电场是物质存在的一种形式。 二、电场强度 1．试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：为了研究电场的性质而引入的电荷，其是电荷量和体积都很小的点电荷。 (2)场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷，也叫源电荷。 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力跟它的电荷量的比值，叫作该点的电场强度。 (2)定义式：E＝，q是试探电荷的电荷量。 (3)单位：牛每库(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所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向相反。 三、点电荷的电场　电场强度的叠加 1．真空中点电荷的电场 (1)场强公式：E＝k，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量，r是点电荷到电场中该点的距离。 (2)方向：如果以Q为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向内。 2．电场强度的叠加 场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，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。 四、电场线　匀强电场 1．电场线 (1)概念：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。 (2)特点 ①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷； ②电场线在电场中不相交； ③在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏； 2．匀强电场 (1)概念：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场； (2)特点：①电场方向处处相同，电场线是平行直线； ②场强大小处处相等，电场线疏密程度相等； (3)实例：相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外)，可以看作匀强电场。 例题分析 例1.如图所示，ABCD为直角梯形，∠A=60°，AD=DC，在底角A，B分别放上一个点电荷，电荷量大小分别为qA和qB，已知在C点的电场强度方向沿DC向右，A点的点电荷在C点产生的场强大小记为EA，B点的点电荷在C点产生的场强大小记为EB，则（　　） A．放在A点的点电荷可能带负电 B．|qA|=8| qB | C．在D点的电场强度方向沿DC向左 D．EA＜EB 例2.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，半球面AB上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，球面半径为为通过半球顶点与球心O的直线，在直线上有两点，。已知N点的场强大小为E，静电力常量为k，则M点的场强大小为（　　） A． B． C． D． 例3.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线对称，则（　　） A．A点和B点的电场强度大小相同 B．C点和D点的电场强度大小相同 C．A点和B点的电场强度方向相同 D．C点和D点的电场强度方向相同 基础小练 一、单选题 1．如图所示，a、b为一点电荷Q产生的电场中的两点，它们距点电荷Q的距离相等，设这两点电场强度的大小分别为Ea、Eb，则（　　） A．Ea>Eb B．Ea＜Eb C．Ea=Eb D．Eb=0 2．下列电荷的电场线分布示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，带箭头的直线是一个负点电荷电场中的一条电场线，电场线上有A、B两点，用、分别表示两处的电场强度大小，则（　　） A． B． C． D．无法确定 4．电场强度E的定义式，根据此式，下列说法中正确的是（　　） A．该式说明电场中某点的场强E与F成正比，与q成反比 B．公式只适用于点电荷产生的电场 C．公式只适用于匀强电场 D．公式适用于任意电场 5．关于电场强度，以下说法正确的是（　　） A．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关 B．电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 C．对于库仑定律表达式，式子中是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小 D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 6．直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图。、两点各固定一负电荷，一电量为的正点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示。撤去正电荷，另将一电量也为的负点电荷放到点，则点处场强的大小和方向分别为（　　） A．，沿轴正向 B．，沿轴负向 C．，沿轴正向 D．，沿轴负向