9.3 电场　电场强度 -2022-2023学年高二物理精讲精练（2019人教版必修第三册）

9.3 电场　电场强度 考点精讲 考点1：电场强度的理解和计算 1．电场的性质 （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、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。 （2）矢量性：电场强度描述了电场的强弱，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。 2．E＝与E＝k的比较 公式 E＝ E＝k 本质区别 定义式 决定式 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 Q或q的 意义 q表示引入电场的(试探检验)电荷的电荷量 Q表示产生电场的点电荷(场源电荷)的电荷量 关系 E用F与q的比值来表示，但E的大小与F、q的大小无关 E不仅用Q、r来表示，且E∝Q，E∝ 【例1】把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N。 （1）画出试探电荷在A、B两处的受力方向； （2）求出A、B两处的电场强度； （3）若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？ 【解析】（1）试探电荷在A、B两处的受力方向沿试探电荷与点电荷Q的连线指向Q，如图中FA、FB所示。 （2）A、B两处的电场强度的大小分别为EA＝＝ N/C＝5×103 N/C EB＝＝ N/C＝3×103 N/C 电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A、B两处电场强度的方向分别沿两点与点电荷Q的连线背离Q，如图中EA、EB所示。 （3）当在A、B两处放上电荷q′时，它受到的电场力分别为FA′＝EAq′＝5×103×10－5 N＝5×10－2 N，FB′＝EBq′＝3×103×10－5 N＝3×10－2 N，方向与电场强度的方向相同。 【技巧与方法】 1．电场强度的大小和方向取决于电场本身，与试探电荷的存在及大小无关。 2．电场强度的大小可用E＝和E＝求解，但E＝只适用于点电荷的电场。 【针对训练】 【变式1】关于电场强度，下列说法正确的是(　　) A．在以点电荷为球心、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．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右 D．电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大 【答案】C　 【解析】电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项A错误；判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据E＝来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项B错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项C正确；虽然电场强度的大小可以用E＝来计算，但E＝并不是电场强度的决定式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项D错误。 【变式2】(2020-2021学年泰州市泰州中学高一(下)期中)电场中有一点P，下列说法正确的是(　　) A．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零 C．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 D．P点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向 【答案】 A 【解析】 A．据知，P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大，A正确； BC．电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以在P点电荷减半或无检验电荷，P点的场强不变，BC错误； D．据场强方向的规定，正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，所以P点的场强方向为正电荷在该点的受力方向，故D错误。故选A。 【变式3】(2020-2021学年江苏省南通中学高一(下)期末)检验电荷在电场中受到的电场力为F，测得该点的场强为E；若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则下列说法正确的是(　　) A．电场力仍为F，电场强度仍为E B．电场力仍为F，电场强度为 C．电场力为，电场强度为 D．电场力为，电场强度仍为E 【答案】 D 【解析】 电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与检验电荷的电量与有无均无关，则若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则该点电场强度不变；根据F=Eq，可知，电荷所受的电场力变为。，故选D。 考点2：电场强度的叠加 1．电场强度是矢量，当空间的电场