内容正文:
静电场模块
电场强度,电场线
电场和场源
基本概念:
• 存在于电荷周围, 能传递电荷间相互作用的一种特殊物质
• 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用
• 形成电场的电荷叫场源
注意事项:
• 电场的概念由法拉第最早提出
• 看不见,摸不着,但真实存在
静电场 电场强度 重要性:
电场强度
基本概念:
• 描述电场强弱及方向的物理量。简称场强。 用E表示
• 场强大小的定义: 电场中某点的场强大小等于该点试探电荷所受静电力与电荷量的比值
• 定义式:E =
• 单位:N/C或V/m
注意事项:
E =
静电场 电场强度 重要性:
用来计算E 、F 、 q的大小。所有物理量均不带负号
场强的方向 场强的方向就是电场的方向
场强是矢量, 有方向
场强方向的定义:规定正电荷在电场中某点所受静电力的方向为该点场强的方向
如果该点放负电荷,则场强方向和电场力方向相反
静电场 电场强度 重要性:
场强和场源电荷、 试探电荷、 电场力的关系
场强是场源电荷产生的电场的场强!
场强的大小、 方向由场源电荷决定, 与试探电荷、 电场力无关
电场力的大小、 方向由场强、试探电荷决定, 与场强、试探电荷均有关
静电场 电场强度 重要性:
两个极其重要的问题
1.写完方程代数计算时, 啥时候要带正负号?啥时候只带绝对值?
• 纯标量方程中,所有物理量都要带正负号
• 有矢量的方程中,所有物理量均带绝对值(特例: 动量定理和动量守恒, 这两个方程要先设正方向,矢量带正负号)
2.怎么快速判断谁和谁有关,谁和谁无关?
所有的定义式,被定义的物理量都与用来定义它的物理量无关!
点电荷电场
基本概念:
场源电荷是点电荷的电场
注意事项:
真空点电荷电场中场强的决定式:E
注意! 到场源距离相等的点场强不相同!
静电场 电场强度 重要性:
如果场源带正电,某点场强方向从该点背向场源
如果场源带负电,某点场强方向从该点指向场源
匀强电场
基本概念:
场强处处相同的电场
注意事项:
匀强电场中任意两点的场强大小、 方向均相同
静电场 电场强度 重要性:
注意事项:
• 电场真实存在,但电场线是假想的,不存在
• 电场线从正场源或无穷远出发,终止于负场源或无穷远
• 电场线上某点切线方向表示该点场强方向
• 电场线越密集的区域,场强越大
• 电场线不相交不闭合
• 电场线不是电荷的运动轨迹
电场线
基本概念:
描述电场中场强分布的一组带箭头的线
静电场 电场线 重要性:
点电荷电场、 匀强电场的电场线
每一条电场线都是直线
静电场 电场线 重要性:
匀强电场
正点电荷电场
负点电荷电场
静电场 电场强度 单选
D
第1题
在静电场中有 a,b两点,试探电荷在两点的静电力 与电荷量 满足如图 所示的关系,请问a,b两点的场强大小 等于( )
A. B. C. D.
答案:D
解析:电场强度定义 , 图像斜率表示场强大小。取相同电场力 ,由网格得 ,。
静电场 电场强度 单选
C
答案:C
解析:场强由电场本身决定,与试探电荷无关,A、B错误;由 ,同一电荷 不变, 越大电场力越大,C正确;场强方向与正电荷受力同向,负电荷受力反向,D错误。
第2题
电场中有一点 ,下列说法中正确的是( )
A. 若放在 点的电荷量减半,则 点的场强减半
B. 若 点没有放电荷,则 点场强为零
C. 点场强越大,则同一电荷在 点受到的电场力越大
D. 点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
第3题:
一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为F。若把该点电荷换为电荷
量为2q的负点电荷,则A点的电场强度E为( )
A . ,方向与F相反 B . ,方向与F相反
C . ,方向与F相同 D . ,方向与F相同
静电场 电场强度 单选
C
答案:C
解析:A点场强由电场本身决定,不随试探电荷改变。原来正电荷:, 方向和正电荷受力 方向相同,更换电荷后场强大小、方向均不变
静电场 电场强度 单选
真空中固定有两个点电荷,负电荷 位于坐标原点处,正电荷 位于 轴上, 的电荷量大小为 的8倍。若这两点电荷在 轴正半轴的 处产生的合电场强度为0,则 、相距( )
A. B. C. D.
第4题
B
答案:B
解析: 首先分析位置:是负电荷放在原点,是正电荷,电荷量更大。异种点电荷,合场强为零的点出现在电荷量更小电荷的外侧,因此应该放在轴负半轴。
设两电荷相距,处到距离为,该处合场强为零说明两点电荷产生场强大小相等:
约去公共项,,取正根:,整理得到。故选B。
某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A .c点的电场强度大于b点的电场强度
B .若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点
C .b点的电场强度大于d点的电场强度
D .a点和b点的电场强度的方向相同
静电场 电场强度、电场线 单选
C
第5题
答案:C
解析电场线疏密代表场强大小,b点电场线比c、d密,故 、,A错误,C正确;只有电场线为直线、初速度为零,电荷才沿电场线运动,该电场线是曲线,B错误;a、b两点电场线切线方向不同,场强方向不同,D错误。
把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,可以模拟出电场线的分布情况,如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片,乙图为简化后的电场线分布情况,则( )
A .由图甲可知,电场线是真实存在的
B .图甲中,没有头发屑的地方没有电场
C .图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度
D .在图乙电场中A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点
静电场 电场强度、电场线 单选
C
第6题
答案:C
解析:电场线是人为假想的线,不是客观真实存在,A错误;有无头发屑不代表有无电场,B错误;A点电场线比B密集,,C正确;该电场线为曲线,静止释放质子不会沿曲线电场线运动,D错误。
静电场 电场强度、电场线 计算
长 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角 。已知小球所带电荷量 ,匀强电场的场强 ,取重力加速度 ,,。求:
1)小球所受电场力的大小和方向;
2)小球的质量。
第7题:
解答:1.电场力:
;
方向:水平向右。
2.小球受力平衡,
答案: (1) 电场力大小 ,方向水平向右;
(2) 小球质量。
静电场 电场强度、电场线 计算
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