2、电场强度 匀强电场 电场的叠加

2、电场强度匀强电场电场的叠加,上海市向明中学,严城,问题1怎样描述电场的强弱？,试探电荷：,电量充分小、体积充分小,场源电荷：即产生电场的电荷Q,试探电荷距场源电荷不同位置的受力情况,问题2怎样描述电场的强弱？,类比：密度,问题1怎样描述电场的强弱？,猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？,电场强弱与密度的类比,问题1：m大的物体是否密度大？,电场强弱,同一试探电荷q,受力F大,电场强,密度,同一实心体积v,质量m大,密度大,不同位置,不同物质,类比问题2：F大的位置是否电场强？,问题1怎样描述电场的强弱？,F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质电场的强弱,在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。,在电场中的同一点，比值F/q是恒定的,实验表明：,类比：同一材料物质的实心物体，密度是一定的。,类比：不同材料物质的实心物体，密度一般是不同的。,类比：m/v能反映单位体积所含物质多少的性质密度。,一.电场强度E,1.定义：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。,4.理解：,（1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。,（2）知道某点场强E，任意电荷q受力：F=Eq,2.单位：伏/米(v/m)1伏/米=1牛/库,3.方向：电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向,问题2点电荷的场强如何？,利用电场强度定义和库仑定律，推导点电荷周围某点的电场强度,一.电场强度E,1.点电荷场强大小：E=,2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷,负点电荷电场方向指向电荷中心,二.点电荷电场强度,结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。,问题3如何求合电场场强？,问题4电场如何叠加？,三.电场的叠加,一.电场强度E,1.点电荷场强大小：E=,2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷,负点电荷电场方向指向电荷中心,二.点电荷电场强度,电场叠加原理：合电场E合是E1、E2为邻边的平行四边形的对角线。,四.匀强电场,1.定义:在电场的某个区域里，如果各点电场强度的大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场2.特点:匀强电场的电场线彼此平行，分布均匀3.实例:两块靠近的、大小相等、互相正对并且互相平行的金属板，在分别带等量的正电荷和负电荷时，它们间的电场，除边缘附近外，其中央区域的电场强度的大小和方向处处相同，如图所示,例：1(全国高考A)电场强度E的定义式为EF/q(A)这个定义式只适用于点电荷产生的电场(B)上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量(C)上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量(D)在库仑定律的表达式Fkq1q2/r2中，kq2/r2是点电荷q2产生的电场在点q1处的电场强度大小，而kq1/r2是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处电场强度的大小,题例分析,BD,例：2(全国高考B)在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电-Q2，且Q12Q2，用El和E2分别表示两个电荷所产生的电场强度的大小，则在x轴上(A)E1E2之点只有一处，该处合电场强度为0(B)E1E2之点共有两处，一处合电场强度为0，另一处合电场强度为2E2(C)E1E2之点共有三处，其中两处合电场强度为0，另一处合电场强度为2E2(D)ElE2之点共有三处，其中一处合电场强度为0，另两处合电场强度为2E2,B,例：3(上海高考B)绝缘的卵形导体带有一定量的电荷，达到静电平衡时，以下说法中正确的是(A)电荷都在导体的外表面上，导体a端的电荷分布较b端密集(B)导体内部的电场强度等于零(C)导体外紧靠表面附近电场的方向都和导体表面垂直(D)如图所示，将与静电计连接的金属小球d，从导体a端移向b端时，静电计指针偏角逐渐减小,ABC,例：4(全国高考B)一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比(A)Ea最大(B)Eb最大(C)Ec最大(D)EaEbEc.,C,例：5(全国高考C)一带正电的小球，系于长为L的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，电场强度的大小为E已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与电场强度方向平行，然后静止释放小球已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为(A)(gL)1/2(B)(2gL)1/2(C)2(gL)1/2(D)0,B,例：6(上海高考C)如图所示，一绝缘圆半径为r、其环面固定在水平面上、电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球，可沿圆环作无摩擦的圆周运动若小球经A点时速度VA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度VA当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB.,(qEr/m)1/2,6qE,例：7(上海高考C)如图所示，带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为，方.(静电力常量为k),Kq/d2,水平向左,研究性学习课题,今天我们运用比值法研究了电场，并且定义了电场强度的概念，其实在物理学中常用比值法来描述研究对象的性质。在学习电场之前已学过的物理量中，哪些