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1、 第一章静电场 第三节 电场强度四、电场线四、电场线 1 1、定义：、定义：电场线是用来形象地描电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的电场线上每一点的切线方向切线方向，都和该，都和该点的点的场强方向场强方向一致。一致。2 2、电场线的特征、电场线的特征1 1）、电场线）、电场线密密的地方场强的地方场强强强，电场线，电场线疏疏的地方的地方场强场强弱弱2 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点起于）
2、无穷远处点3 3）、电场线不会相交，也不会相切）、电场线不会相交，也不会相切4 4）、电场线是）、电场线是假想假想的，实际电场中并不存在的，实际电场中并不存在5 5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系的运动轨迹之间没有必然联系特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。3 3、几种常见电场中电场线
3、的分布及特点、几种常见电场中电场线的分布及特点 1 1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布）、正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a a、沿点电荷的连线，、沿点电荷的连线，场强先变小后变大场强先变小后变大b b、两点电荷连线中、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直垂面（中垂线）垂直2 2）、等量异种点电荷形成的电场中的）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布电场线分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点中点0 0等距离各点场强相等等距离各点场强相等。3
4、 3）、等量同种点电荷形成的电场中电场线）、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况分布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中、两点电荷连线中点点O O处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏变密后变疏4 4）、匀强电场）、匀强电场特点：特点：a a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是故匀强电场的电场线是平行等距同向平行等距同向的直的直线线b b、电场线的
5、疏密反映场强大小，电场方向、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行与电场线平行例：如图，是静电场的一部分电场线的分布，例：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（下列说法正确的是：（ ）A A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA AaaB B （不计重力）（不计重力）D D、负电荷在、负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切 线方向
6、线方向ABB 电场中有一点电场中有一点P P，下列哪些说法正确的是（，下列哪些说法正确的是（ ）A A 若放在若放在P P点的试探电荷的电量减半，则点的试探电荷的电量减半，则P P点点的场强减半。的场强减半。B B 若若P P点没有点没有试探试探电荷，则电荷，则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P P点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D PD P点的场强方向为点的场强方向为试探试探电荷在该点的受力方向电荷在该点的受力方向C课堂训练课堂训练例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ ）A
7、 A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC 真空中有一电场真空中有一电场, ,在电场中的在电场中的P P点放一电点放一电量为量为4 41010-9-9C C的的试探试探电荷电荷, ,它受到的电场它受到的电场力力2 2 1010-5-5N,N,则则P P点的电场强度点的电场强度 N/C;N/C;把把试探试探电荷的电量减少为电荷的电量减少为2 2 1010-9
8、-9C,C,则检则检验电荷所受的电场力为验电荷所受的电场力为 N. N. 如果把这如果把这个个试探试探电荷取走，则电荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为 N/CN/C。5103110-55103课堂训练课堂训练例：正检验电荷例：正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC例例 电场线就是点电荷在电场中的电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？运动轨迹，这个说法正确
9、吗？例例 电场线就是点电荷在电场中的运电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？动轨迹，这个说法正确吗？答：这个说法是错误的。电场线不是电荷的答：这个说法是错误的。电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。要力方向和加速度方向（负电荷则相反）。要使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，例如：例如：电场线是直线；电场线是直线；电荷初速度为零电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；或初
10、速度方向与电场线在同一直线上；电电荷只受电场力作用。荷只受电场力作用。 关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A A E E= =F/qF/q，若，若q q减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的2 2倍倍 B BE E= =kQ/kQ/r r2 2中，中，E E与与Q Q成正比，而与成正比，而与r r平方成反比平方成反比 C C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面上，各为半径的球面上，各点的场强均相同点的场强均相同 D D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的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电
11、场力的方向课堂训练课堂训练BabABa例：如图例：如图a a所示，所示，A A、B B是一个点电荷产生的电场是一个点电荷产生的电场的电场线，如图的电场线，如图b b则是方向在电场线上，则是方向在电场线上，a a、b b两两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（间的函数图线，则：（ ）A A、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在B
12、B侧侧qFbB 在真空中有两个点电荷在真空中有两个点电荷q q1 1和和q q2 2，分别位于分别位于A A和和B B，相距，相距20 cm20 cm，q q1 1为为4 41010-8-8 C C，q q2 2为为8 81010-8-8 C C。则在。则在ABAB连线上连线上A A点的外侧离点的外侧离A A 点点20 cm20 cm处处的的D D点场强大小、方向如何点场强大小、方向如何? ? 4.54.510103 3 N/C N/C，方向由，方向由D D指向指向A A。 课堂训练课堂训练是非题n (A)若将放在电场中某点的电荷若将放在电场中某点的电荷q改为改为q，则该点的电，则该点的电场强
13、度大小不变，方向与原来相反。场强度大小不变，方向与原来相反。n（B）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。度变为零。n（C）沿电场线方向，场强一定越来越小。）沿电场线方向，场强一定越来越小。 n（D）若电荷）若电荷q在在A处受到的电场力比处受到的电场力比B点时大，则点时大，则A点点电场强度比电场强度比B点的大。点的大。n（E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。所受电场力的方向。n（F）已知）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可为某一电场线（直线）上的两点由此可
14、知，知，A、B两点的电场强度方向相同，但两点的电场强度方向相同，但EA和和EB的大小的大小无法比较。无法比较。 如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有线，在这条线上有A A、B B两点，用两点，用E EA A、E EB B表示表示A A、B B两两处的场强大小，则正确的是（处的场强大小，则正确的是（ ）（1 1）A A、B B两点的场强方向相同两点的场强方向相同（2 2）因为电场线从）因为电场线从A A指向指向B B，所以，所以E EA AE EB B（3 3）A A、B B同在一条电场线上，且电场线是直线，同在一条电场线上，且电场线是直线，所以所以E EA A=E=EB B（4 4）不知）不知A A、B B附近的电场线分布状况，附近的电场线分布状况，E EA A、E EB B的的大小不能确定大小不能确定A A、（、（1 1）（）（2 2）B B、（、（1 1）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）C作业：作业：P15 (4)、(6)