电场强度 电场线

2020 4 6 1 电场强度电场线 电场 电荷间的相互作用是通过电场发生的 电荷周围存在电场 电场的基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 这种力叫电场力 电场是客观存在的特殊物质 2020 4 6 2 二 电场强度 试探电荷 电量很小 体积很小 不致影响原来的电场 场源电荷 1 内容 放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值 叫做该点的电场强度 简称场强 2 公式 单位 N C 3 矢量 电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受到的电场力方向相同 注意 公式是定义式不是决定式 E与F q无关 是由电场本身所决定的 2020 4 6 3 4 点电荷电场的场强 思考 若在a点放正电荷 负电荷以及不放电荷 a点的场强如何变化呢 2020 4 6 4 5 电场的叠加 2020 4 6 5 三 电场线 1 电场线 在电场中画出一些曲线 使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致 这些曲线叫电场线 电场线不是电场中实际存在的曲线 而是为了形象地描述电场而是虚假的曲线 2020 4 6 6 2 一些点电荷的电场线 2020 4 6 7 2020 4 6 8 1 是形象描述电场的一些虚假曲线 4 电场线的切线方向是该点的场强方向 5 电场线越密的地方 场强越大电场线越疏的地方 场强越小 3 匀强电场 电场中各点的场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场 匀强电场的电场线是匀均分布的平行直线 2 静电场中的电场线起于正电荷或无穷远 终于负电荷或无穷远 不形成闭合曲线 3 电场线在空间不能相交 也不能相切 2020 4 6 9 电场线起于正电荷止于负电荷 电场线不闭合 对于单个点电荷 正电荷假想无穷远处有负电荷 电场线终止于那里 负电荷同理 电场线不能相交 因为在电场中的任一点处只有一个电场强度 方向唯一 如相交则该处出现两个场强方向 所以不能相交 电场线不能相切 原因 电场线疏密表示强弱 如相切则在切点电场线密度无穷大 这种情况不可能 所以不会相切 在同一幅图中 电场强度较大的地方电场线较密 电场强度较小的地方电场线较疏 因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小 总结 2020 4 6 10 说明 讨论 电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向 是放在那点检验电荷 q的受力方向吗 是检验电荷 q在那里所获得的加速度方向吗 电场线一定是检验电荷的运动轨迹吗 1 电场线不是电场中实际存在的曲线 是为了形象地描述电场性质人为引入假想的线 2 我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图 实际上是空间立体分布的 3 电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向 是放在那点检验电荷 q的受力方向 也是检验电荷 q在那里所获得的加速度方向 但电场线不一定是检验电荷的运动轨迹 2020 4 6 11 练习 1 关于电场强度 下列说法正确的是 E F q 若q减半 则该处的场强变为原来的2倍 E kQ r2中 E与Q成正比 而与r2成反比在以一个点电荷为球心 r为半径的球面上 各点的场强均相同电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 2020 4 6 12 变式 下列关于电场强度的两个表达式E F q和E kQ r2的说法正确的是 E F q是电场强度的定义式 F是放入电场中电荷所受的力 q是产生电场的电荷的电荷量E F q是电场强度的定义式 F是放入电场中电荷所受的力 q是放入电场中的电荷的电荷量 它适用于任何电场E kQ r2是真空中点电荷场强的计算式 Q是产生电场的电荷的电荷量 它不适用于匀强电场 2020 4 6 13 2 如图所示 是在一个电场中的a b c d四个点分别引入试探电荷时 电荷所受电场力F跟引入的电荷量q之间的关系图线 下列说法正确的是 该电场是匀强电场a b c d四点的电场强度大小关系是Ed Eb Ea Ec这四点的场强大小关系是Eb Ea Ec Ed无法比较E的大小 2020 4 6 14 变式一 如图所示 AB是某电场中的一条电场线 在线上放一个自由的负电荷 它将沿电场线向B点运动 下列判断哪些是可能的电场线方向由B指向A 负电荷加速度不变电场线方向由B指向A 负电荷加速度不断减小电场线方向由B指向A 负电荷加速度不断增大电场线方向由B指向A 负电荷加速度先减小后增大 2020 4 6 15 变式二 如图 a 中AB是某电场中的一条电场线 图 b 表示放在电场线上的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数关系 指定电场力方向由A向B为正方向 因此可判定场源可能是正点电荷 在A侧场源可能是负点电荷 在A侧场源可能是正点电荷 在B侧场源可能是负点电荷 在B侧 2020 4 6 16 变式三 下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系的说法正确的是 带电粒子在电场中的运动 如只受电场力作用 其加速度方向一定与电场线方向相同 带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合 带电粒子只受电场力作用 由静止开始运动 其运动轨迹一定和电场线重合 带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合 2020 4 6 17 3 如图所示 正电荷Q放在一匀强电场中 在以Q为圆心 半径为r的圆周上有a b c三点 将试探电荷放在a点 它受到的电场力正好为零 则匀强电场的大小和方向如何 b c两点场强的大小和方向又如何 2020 4 6 18 变式 如图所示 分别在A B两点放上点电荷Q1 2 10 4C和Q2 2 10 4C 在AB垂直平分线上有一点C 且AB AC BC 6 10 2m 试求 1 C点的场强 2 如果有一个电子静止在C点 它受到的库仑力的大小和方向如何 思考 AB连线上的场强怎样变化 OC连线上的场强又如何变化 2020 4 6 19 4 如图所示 甲乙两带电小球的质量均为m 所带电量分别为q和 q 两球间用绝缘细线连接 甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上 在两球所在的空间有方向向左的匀强电场 电场强度为E 平衡时细线都被拉紧 则 1 平衡时可能是图中