内容正文:
9.3 电场 电场强度
知识点1:电场
(1)定义:电荷在其周围产生的一种特殊物质,电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
(2)静电场:静止的电荷产生的电场。
(3)电场的理解
(4)电荷之间的相互作用如下图所示:
电场的概念
1.关于电场的说法中正确的是( )
A.电场不是客观存在的物质,是为了研究电场力而假想的
B.两电荷之间的相互作用力是超距作用的结果
C.电场是客观存在的物质,是由分子、原子等实物粒子组成的
D.电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用
2.在物理学的发展过程中,许多物理学家都做出了重要的贡献,关于物理学史与物理学研究方法,下列叙述正确的是( )
A.质点和点电荷都是真实存在的
B.法拉第最早提出了“场”的概念
C.元电荷是由库仑通过实验测出的
D.牛顿通过第谷的观测记录,提出了行星运动定律
知识点2:电场强度
(1)试探电荷和场源电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷称为试探电荷,也叫检验电荷;激发电场的电荷称为场源电荷,也叫源电荷。
(2)定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。表达式为:E= ,单位为N/C或V/m。
(3)方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
(4)真空中点电荷的电场强度表达式: E=k。
(5)物理意义:反映电场本身力的性质,定量描述电场的大小和方向,与检验电荷受到的静电力大小没有关系。
(6)对电场强度的理解
(7) 电场强度的叠加
(8) 场强两个公式的比较
公式
E=
E=k
公式意义
电场强度定义式
真空中点电荷的电场强度决定式
意义
给出了一种量度电场强弱的方法
表明了点电荷场强大小的决定因素
适用范围
一切电场
①真空;②点电荷
决定因素
由电场本身决定,与检验电荷q无关
由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定
式中电荷的意义
q为检验(或试探)电荷的电荷量
Q为产生电场的点电荷的电荷量
关系理解
E用F与q的比值来表示,但E的大小与F、q大小无关
E不仅用Q、r来表示,且E∝Q,
E∝1/r2
电场力
3.用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B,A带正电,B带负电,且|qA|=4|qB|,悬挂在水平向右的匀强电场中,保持平衡状态,能正确表示系统平衡状态的图是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,AB是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O点由静止释放一个电荷,它仅在静电力作用下沿电场线向B运动,下列判断正确的是( )
A.A、B两处的电场强度方向不同
B.电场线一定是由A指向B
C.A点一定比B点电场强度大
D.该电荷一定做加速运动
电场强度的定义和单位
5.把试探电荷放到电场中的某点,测得该点的场强为,若在同一点放入电荷量为的试探电荷时,测得该点的场强( )
A.大小为,方向与相同 B.大小为,方向与相反
C.大小为,方向与相同 D.大小为,方向与相反
6.关于电场力和电场强度,下述说法正确的是( )
A.电场最基本的性质是对处在其中的电荷有力的作用
B.由可知,电场强度跟放入的电荷所受的电场力成正比
C.由可知,在离点电荷很近,接近于零时,电场强度达无穷大
D.一试探电荷在以一个点电荷为球心,半径为的球面上各点所受电场力相同
点电荷与均匀球体(球壳)周围的场强
7.在真空中的固定点电荷Q形成的电场中,将检验电荷分别放在A、B两点,测得检验电荷所受电场力的大小F与其电荷量q的函数关系图像如图中a、b图线所示,则A、B两点与点电荷Q的距离之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
8.图中为一具有球对称性分布的静电场的关系曲线.该静电场是由( )产生的。
A.半径为R的均匀带电球壳
B.半径为R的非均匀带电球壳
C.半径为R的非均匀带电球体
D.半径为R的均匀带电球体
割补法求电场强度
9.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,在半球面上均匀分布者正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,,已知N点的电场强度大小为E,静电力常量为k,则M点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,一个绝缘半圆环上均匀分布有同种电荷,固定在绝缘水平面上,在圆弧的圆心处放有一个点电荷,点电荷受到的电场力为F,若截走圆弧的,则圆心处的点电荷受到的电场力大小变为( )
A.F B.F C.F D.F
电场强度的叠加法则
11.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,,电荷量相等的两个异种点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为;