9.3 电场 电场强度 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.3 电场 电场强度 + 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的? 法拉第 ＋ QA ＋ QB FAB FBA 电荷 A 电荷 B 电场 对放入其中的电荷有力的作用 电场 是一种客观存在的特殊物质 具有能量 静电荷产生的电场叫做 静电场 场 是物质存在的一种形式 q 场源电荷 Q 试探电荷 r 试探电荷 电场力 F F/q +q +2q +3q 电场各点本身的性质 场强： q : 试探电荷的电量 （定义式） ① 单位： 牛/库(N/C) ② 矢量： F +q +Q r 跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同 F -q +Q r E 的方向与 q 的正负无关 E E （不成比例关系） 点电荷的电场 真空中点电荷周围任意一点电场强度公式 F +q +Q r 适用范围 定义式， 适用一切电场 决定式，仅适用点电荷的电场 q是试探电荷， E 与 q 不成比例关系 Q是场源电荷， E 与 Q、r 成 比例关系 (1)根据电场强度的定义式 E＝ F/q可知，E 与 F 成正比，与 q 成反比.( ) (2)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向.( ) (3)由 E＝ kQ/r2 知，在以 Q 为球心、r 为半径的球面上，各处场强相同.( ) (4)公式 E＝ F/q 与 E＝kQ/r2中 q与Q含义不同.( ) (5)若空间中只有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.( ) 例一：电场中有一点 P，点 P 处放一试探电荷 q，关于 P 点的电场强度，下列说法正确的是( ) A.P 点电场强度的方向总是跟静电力的方向一致 B.将放在 P点的试探电荷q拿走，则P点的电场强度为零 C.根据公式 E＝F/q可知，P 点电场强度的大小跟静电力成正比，跟放入 P 点的电荷的电荷量成反比 D.若 P 点的场强越大，则同一试探电荷在 P点所受的静电力越大 例二：在一带负电荷的导体 A 附近有一点 B，如在 B 处放置一个 q1＝－2.0×10-8 C 的电荷，测出其受到的静电力 F1大小为 4.0×10-6 N，方向如图，则： 电场强度的叠加：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。 例三：如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷 A、B 相距 r，求： 针对训练 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， ∠MOP＝60°.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于 M、N 两点，这时 O 点电场强度的大 小为 E1；若将 N 点处的点电荷移至 P 点，此时 O 点的场强大小为 E2，则 E1与 E2之比为( ) 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？ 电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， 切线方向表示该点的电场强度方向。 电场线：形象地、直观地描述电场的一种工具、模型。 注意：电场线根本不存在。 特点： （1）切线方向代表该点电场强度的方向。 （2）同一幅图中，电场线的疏密表示电场强度的大小。 （3）起于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处。 （4）电场线不相交，不相切，静电场的电场线不闭合。 正点电荷的电场线 负点电荷的电场线 等量同种点电荷 1、连线上 O点场强为零， 两侧逐渐增大 2、中垂线上 O到无限远， 场强先变大后变小 3、O点的对称点， 场强等大反向 等量异种点电荷 1、连线上 场强先变小再变大 2、中垂线上 场强方向相同 中点到无限远，场强一直减小 3、中心的对称点，场强等大同向 例一：在真空中有两个固定的等量异种点电荷＋Q 和－Q.直线 MN 是两点电荷连线的中垂线，O 是两点电荷连线与直线 MN 的交点．a、b 是两点电荷连线上关于 O 的对称点，c、d 是直线 MN 上的两个点．下列说法中正确的是( ) 针对训练 1 (多选)两个带等量正电荷的点电荷，O 点为两电荷连线的中点，a 点在连线的中垂线 上，若在 a 点由静止释放一个电子，如图所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说 法正确的是( ) 例2(多选)如图，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场 中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其他力，则下列判断正确的是( ) 针对训练 2 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出 a、 b 两个带电粒子，仅在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则( ) 例3 一质量为m＝1.0×10-2 kg、带电荷量大小为q＝1.0×10-6 C 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为 θ＝37°. 小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度 g 取 10 m/s2 .求： 1.(多选)如图所示实线为一簇未标明方向的单一点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受静电力作用，根据此图可判断出该带电粒子( ) 3.如图，在匀强电场中将一质量为 m，带电荷量为 q 的小球，由静止释放，小球运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为 θ，不能忽略小球的重力，重力加速度为 g，则匀强电场的场强大小为( ) 4.一光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，一点电荷固定在圆环的最高点 A 处，重力为 G、带电荷量大小为 q 的小球 P(可视为点电荷)套在环上．若小球 P 静止时与圆心 O 的连线恰好沿水平方向，则下列判断正确的是( ) $$