内容正文:
产生 电荷周围存在着的一种特殊物质
性质 对放入电场中的电荷有力的作用
力的
分析 电荷间通过电场产生电场力
1 | 电场
第三节 电场 电场强度
第1讲 描述运动的基本概念
2 | 电场强度
定义 放入电场某点处的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q之比,叫作电场在该点的电场强度,简称场强,用符号E表示
公式 E=
单位 牛顿每库仑,符号是N/C
标矢性 矢量,有大小、方向
方向 某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同,与负电荷在该点受到的电场力的方向相反
意义 电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量,与试探电荷的电荷量及其受到的电场力大小无关
第1讲 描述运动的基本概念
3 | 点电荷的电场 电场强度的叠加
1.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。
(2)适用条件:真空中的点电荷。
2.电场强度的叠加
如果场源是多个点电荷,则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该
点产生的电场强度的矢量和。
第1讲 描述运动的基本概念
4 | 电场线 匀强电场
1.电场线
电场线是画在电场中的一系列有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的
电场强度方向。
2.特点
第1讲 描述运动的基本概念
3.匀强电场
(1)如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就是匀强电场。
(2)电场线:匀强电场的电场线是疏密均匀的平行直线。
第1讲 描述运动的基本概念
1.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西。
( √ )
2.根据E= 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正
比。( ✕ )
3.点电荷产生的电场中,在以点电荷为球心的球面上各点的电场强度相同。
( ✕ )
提示:点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的球面上各点场强大小相等,方向不同。
知识辨析
第1讲 描述运动的基本概念
4.由公式E=k 可知,r→0时,场强E→∞。 ( ✕ )
提示:当r→0时,带电体不能看成点电荷,公式E=k 就不再适用,所以不能得出E→∞。
5.公式E= 与E=k 中的q与Q含义不同。( √ )
提示:公式E= 中q是指试探电荷的电荷量,公式E=k 中Q是指场源电荷的电荷
量,含义不同。
第1讲 描述运动的基本概念
6.如果某电场的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的电场强度相同。
( ✕ )
提示:如果某电场的电场线是直线,则在同一条电场线上各处的场强方向相同,而
大小不一定相等。
7.相距很近且带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(除边缘附近),可
以看作匀强电场。 ( √ )
第1讲 描述运动的基本概念
1.场强公式E= 与E= 的对比理解
1 对电场强度的理解
公式 E= E=
本质
区别 场强的定义式 点电荷场
强的决定式
意义 给出了一种测量电场强
度的方法 指明了点电荷场强大小
的决定因素
第1讲 描述运动的基本概念
适用
范围 一切电场 真空中点电荷激发的电
场
Q或q
意义 q表示引入电场的试探
电荷的电荷量 Q表示产生电场的场源
电荷的电荷量
E与其
他量的
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∝
第1讲 描述运动的基本概念
2.电场强度的叠加
(1)合成法则
电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则);对于
同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算。
(2)分析电场叠加问题的一般步骤
①确定分析计算的空间位置;
②分析该处有几个分电场,计算出各个
分电场在该点的电场强度的大小和方向;
③利用平行四边形定则求出矢量和。
第1讲 描述运动的基本概念
2 对电场线的理解
1.电场线是为了形象地描述电场而假想的线,实际上是不存在的。几种常见电场
的电场线如下所示:
甲 正点电荷 乙 负点电荷
丙 等量同种点电荷
丁 等量异种点电荷
第1讲 描述运动的基本概念
(1)甲图:“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)乙图:“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。
(3)丙图:“势不两立”,相斥状。
①两点电荷连线上各点的场强先变小后变大,中点O场强为零。
②从两点电荷连线中点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。
(4)丁图:“手牵手,心连心”,相吸状。
①两点电荷连线上各点的场强先变小后变大,中点O场强最小,且不为零。
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)。
第1讲 描述运动的基本概念
2.电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的区别
比较项目 电场线 运动轨迹
客观性 并不存在 客观存在
切线
意义 场强方向 速度方向,与加速度的
方向不一定相同
第1讲 描述运动的基本概念
典例 图示为A、B两个带电小球周围的电场线分布【1】。如果把这个装置放到
“云室”里,让粒子通过这个电场区域,可以看到粒子的运动径迹。有一个粒子
的轨迹如图中曲线ab所示,a为两小球连线的中垂线上的点,b为两小球连线上的
点,粒子由a运动到b【2】,则可以判断( )
A.由图可以判断射入的粒子带正电荷
B.粒子从a运动到b的过程中,动能一定变大
C.A、B两个带电小球带等量异种电荷
D.a点的电场强度一定大于b点的电场强度
B
第1讲 描述运动的基本概念
信息提取 【1】B球处电场线较密,A球处电场线较稀疏且“相吸”,可知A、B
两球电性不同,电荷量不相等。
【2】粒子的运动径迹向右弯曲,电性与B相反。
思路点拨 解答此题的三个依据:
(1)依据电场线是相吸型且不对称【3】,判断A、B所带电荷的电性关系及电荷量关
系。
(2)依据电场线的疏密判断场强的大小【4】。
(3)依据力与速度夹角的关系及动能定理【5】判断粒子运动时的动能变化。
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图粒子运动径迹的弯曲方向可知,粒子受到的电场力的方向向右,但
由于不知道A、B哪个小球带正电,所以不能判断出粒子的电性,选项A错误;粒子
受到的电场力的方向向右,电场力的方向与粒子运动的方向之间的夹角是锐角,
可知电场力做正功,粒子的动能增大(由【5】得到),选项B正确;等量异种点电荷
的电场线“相吸”且关于两点电荷连线的中垂线对称,可知该处两个小球带异种
电荷,电荷量不相等(由【1】和【3】得到),选项C错误;由图可知,b处的电场线密,
所以a点的电场强度小于b点的电场强度(由【4】得到),选项D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
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