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1、第三节电场强度第1页，共27页，编辑于2022年，星期二第第3 3节节 电场强度电场强度廷锴纪念中学高二物理廷锴纪念中学高二物理备课组备课组2009年年9月月第2页，共27页，编辑于2022年，星期二描述描述电场强弱和方向电场强弱和方向的物理量的物理量4、电场强度、电场强度（1）定义式定义式:适用于任意电场。适用于任意电场。q为试探电荷，为试探电荷，E的大小、方向的大小、方向与与q无关无关（2）决定试决定试决定试决定试：只用于只用于真空中点电荷真空中点电荷电场，电场，Q为（场源电荷），为（场源电荷），E的大小与的大小与Q成正比，与成正比，与r2成反比成反比第3页，共27页，编辑于2022年，星
2、期二（四）、（四）、电场的叠加电场的叠加+Q1-Q2PE1E2E如果有几个点电荷同时存在，电场中某点的如果有几个点电荷同时存在，电场中某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。这叫做场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。电场的叠加原理。第4页，共27页，编辑于2022年，星期二 电场是看不见电场是看不见电场是看不见电场是看不见，摸不着的特殊物质，我们该如何，摸不着的特殊物质，我们该如何方便、形象的描述电场呢？方便、形象的描述电场呢？第5页，共27页，编辑于2022年，星期二1、方便研究、更加形象的描述电场、方便研究、更加形象的描述电场为什么要
3、引入电场线？为什么要引入电场线？2、是人们假想出来的曲线，实际上并不存在、是人们假想出来的曲线，实际上并不存在第6页，共27页，编辑于2022年，星期二1.电场线：在电场中画出的一些曲线，使电场线：在电场中画出的一些曲线，使曲线上每一点的曲线上每一点的切线方向切线方向都跟该点的都跟该点的场强方场强方向一致向一致2.场强大小的表示：电场强大小的表示：电场线的场线的疏密疏密，电场线越，电场线越密场强越强。密场强越强。3.场强方向：电场线上该点的切线方向。场强方向：电场线上该点的切线方向。二、电场线：二、电场线：第7页，共27页，编辑于2022年，星期二4、常见电场的电场线分布及特征：、常见电场的电
4、场线分布及特征：（1）正点电荷：起于正电荷，终于负电荷或无穷远）正点电荷：起于正电荷，终于负电荷或无穷远ABC（2）负点电荷：起于负电荷，终于正电荷或无穷远）负点电荷：起于负电荷，终于正电荷或无穷远1 1）单个点电荷的电场线分布特点：）单个点电荷的电场线分布特点：第8页，共27页，编辑于2022年，星期二3）等量异种电荷的电场分布特点：）等量异种电荷的电场分布特点：（1）两点电荷连线上：两点电荷连线上：电场电场方向从正电荷指向负电荷，中点方向从正电荷指向负电荷，中点处处E最小，往两边最小，往两边E都逐渐增大都逐渐增大E（2）两点电荷连线中垂线上：）两点电荷连线中垂线上：E垂直垂直中垂线中垂线并
5、指向负点电荷一并指向负点电荷一侧，中点处侧，中点处E最大，从中点到无穷远，最大，从中点到无穷远，E一直减小一直减小第9页，共27页，编辑于2022年，星期二2）等量的同种电荷的电场分布特点）等量的同种电荷的电场分布特点：（1）两点电荷连线上：）两点电荷连线上：中点处中点处E=0，向两侧，向两侧E逐渐增大逐渐增大（2）两点电荷连线中垂线上：）两点电荷连线中垂线上：从中点起沿中垂线到无限远，从中点起沿中垂线到无限远，电场线先变密后变疏电场线先变密后变疏,E先增大后减小。先增大后减小。E1E2E第10页，共27页，编辑于2022年，星期二4）匀强电场：）匀强电场：在电场中的某一区域，如果场强的大小和
6、方向在电场中的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做都相同，这个区域的电场叫做匀强电场。匀强电场。如：带等量异种电荷的金属板平行正对放置。如：带等量异种电荷的金属板平行正对放置。第11页，共27页，编辑于2022年，星期二 1.1.1.1.任意的两条电场线能不能相交任意的两条电场线能不能相交任意的两条电场线能不能相交任意的两条电场线能不能相交?三、三、E1E2第12页，共27页，编辑于2022年，星期二 电场线是不是电荷在电场中的运动轨迹电场线是不是电荷在电场中的运动轨迹？电场线电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲是为形象地描述电场而引入的假想曲线，电场线上线，电场线上每一
7、点的切线方向每一点的切线方向与该点的场强方与该点的场强方向一致，也是向一致，也是正电荷在该点受力产生加速度的方正电荷在该点受力产生加速度的方向。向。运动轨迹运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的路是带电粒子在电场中实际通过的路径，路径上径，路径上每点的切线方向为粒子在该点的速度每点的切线方向为粒子在该点的速度方向。方向。不是不是第13页，共27页，编辑于2022年，星期二（1 1）电场线总是电场线总是从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止终止（或者延伸到无穷远）（或者延伸到无穷远）；（2）电场线越）电场线越密密的地方，场强越的地方，场强越大大;电场线越电场线
8、越稀稀的地方，的地方，场强越场强越小小；（3）任意两条电场线都）任意两条电场线都不相交不相交,不闭合不闭合。小结：电场线的特点小结：电场线的特点小结：电场线的特点小结：电场线的特点（4 4 4 4）电场线是）电场线是）电场线是）电场线是假想假想假想假想线，不是真实存在的。线，不是真实存在的。线，不是真实存在的。线，不是真实存在的。（5 5）、电场线不是电荷在电场中的运动轨迹）、电场线不是电荷在电场中的运动轨迹第14页，共27页，编辑于2022年，星期二1、关于电场线的以下说法中，正确的是（）关于电场线的以下说法中，正确的是（）A、电场线上每一点的切线方向都跟电荷在、电场线上每一点的切线方向都跟
9、电荷在该点的受力方向相同该点的受力方向相同B、沿电场线的方向，电场强度越来越小、沿电场线的方向，电场强度越来越小C、电场线越密的地方，同一试探电荷受到的、电场线越密的地方，同一试探电荷受到的电场力就越大电场力就越大D、顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小、顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变一定不变第15页，共27页，编辑于2022年，星期二2：如图所示，带箭头的直线是某一电场中如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用两点，用EA、EB表示表示A、B两处的场强大小，则（）两处的场强大小，则（）A、A、B两点的场强方向相同两点的
10、场强方向相同B、电场线从、电场线从A指向指向B，所以，所以EAEBC、A、B同在一条电场线上，且电场线是直同在一条电场线上，且电场线是直线，所以线，所以EAEBD、不知、不知A、B附近的电场线分布状况，附近的电场线分布状况，EA和和EB的大小不能确定的大小不能确定AB第16页，共27页，编辑于2022年，星期二3：现有四种电场，把带电粒子放在现有四种电场，把带电粒子放在P点，点，静止释放后只受到电场力作用，其加速度静止释放后只受到电场力作用，其加速度不可能变小的是（）不可能变小的是（）PAPBPCPDCD第17页，共27页，编辑于2022年，星期二 4、把质量为把质量为m的正点电荷的正点电荷q
11、在电场中从静止释在电场中从静止释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面的说法正确的是的说法正确的是()A 点电荷的运动轨迹一定和电场线重合；点电荷的运动轨迹一定和电场线重合；B 点电荷的速度方向，必定和所在点的电点电荷的速度方向，必定和所在点的电 场线的切线方向一致；场线的切线方向一致；C 点电荷的加速度方向，必定和所在点的点电荷的加速度方向，必定和所在点的 电场线的切线方向垂直；电场线的切线方向垂直；D 点电荷的受力方向，必定和所在点的电点电荷的受力方向，必定和所在点的电 场线的切线方向一致场线的切线方向一致.D第18页，共27页，编辑于2022年，
12、星期二5、如图所示，图甲中如图所示，图甲中AB是点电荷电场中的一是点电荷电场中的一条电场线，图乙则是放在电场线上条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图探电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图线，由此可以判定（）线，由此可以判定（）A、若场源是正电荷，位置在、若场源是正电荷，位置在A侧侧B、若场源是正电荷，位置在、若场源是正电荷，位置在B侧侧C、若场源是负电荷，位置在、若场源是负电荷，位置在A侧侧D、若场源是负电荷，位置在、若场源是负电荷，位置在B侧侧abFqabo甲甲乙乙第19页，共27页，编辑于2022年，星期二6、用丝线吊一质量为用丝线吊一
13、质量为m、带电量为、带电量为q的小球，的小球，置于水平方向的匀强电场中，如图所示，静止置于水平方向的匀强电场中，如图所示，静止时悬线与竖直方向的夹角为时悬线与竖直方向的夹角为30，则匀强电场的，则匀强电场的场强为场强为 。方向为。方向为 。m+q水平向左水平向左第20页，共27页，编辑于2022年，星期二14.如图所示，在如图所示，在x轴上有两个电荷，一个轴上有两个电荷，一个带正电带正电Q1=2C，另一个带负电，另一个带负电Q2=-1C，用，用E1和和E2别表示两个电荷所产生的场强大小，别表示两个电荷所产生的场强大小，则在则在x轴上：轴上：A、E1=E2的点只有一处，该处合场强为零的点只有一处
14、，该处合场强为零B、E1=E2的点有两处，一处合场强为零，的点有两处，一处合场强为零，另一处合场强为另一处合场强为2E2C、E1=E2的点有三处，其中两处合场强为的点有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为零，另一处合场强为2E2D、E1=E2的点有三处，其中一处合场强为的点有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为零，另两处合场强为2E2第21页，共27页，编辑于2022年，星期二7、用用一一根根绝绝缘缘细细绳绳悬悬挂挂一一个个带带电电小小球球，所所带带的的电电荷荷量量为为2010-8C，现现加加一一个个水水平平方方向向的的匀匀强强电电场场，场场强强的的大大小小E=30106N/C，小小球
15、球平平衡衡时时悬线与竖直方向成悬线与竖直方向成300角，试求：角，试求：（1）该小球的带电性质；（）该小球的带电性质；（2）该小球所受的电场力大小；）该小球所受的电场力大小；（3）该小球的重力大小。）该小球的重力大小。mgFT解解（）（）小球受到的电场力向右与电场强度小球受到的电场力向右与电场强度方向相同，故小球带正电方向相同，故小球带正电(3)小球受力分析如图所示，由平衡条件得小球受力分析如图所示，由平衡条件得qE=mgtan00(2)小球受到的电场力为小球受到的电场力为F=Eq第22页，共27页，编辑于2022年，星期二8、一一带带电电粒粒子子从从电电场场中中的的A点点运运动动到到B点点，
16、轨轨迹迹如如图图示示中中的的虚虚线线所所示示，不不计计粒粒子子所所受受重重力力，则则A、粒子带正电粒子带正电 B、粒子加速度逐渐减小粒子加速度逐渐减小C、A点的场强大于点的场强大于B点的场强点的场强 D、粒子的速度不断减小、粒子的速度不断减小第23页，共27页，编辑于2022年，星期二9.用一根绝缘绳悬挂一个带电小球。小球的质量为m，所带电量为q。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成角，如图所示。求该匀强电场的场强。若剪断绳，小球将如何运动？解析：小球受重力、细绳的拉力、电解析：小球受重力、细绳的拉力、电场力的作用而处于静止状态，由平衡场力的作用而处于静止状态，由平衡条件可得条件可
17、得 qE=mgtanqE=mgtan 故故 E=mgtan/qE=mgtan/q若剪断细绳小球由于受到的重力和电场若剪断细绳小球由于受到的重力和电场力都不变，所以小球将沿绳的方向做初力都不变，所以小球将沿绳的方向做初速度为零的匀加速直线运动。加速度为速度为零的匀加速直线运动。加速度为a=g/cosa=g/cos第24页，共27页，编辑于2022年，星期二10.如图所示MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动b到点速度在不断增大，则下列说法正确的是 A.该电场是匀强电场 B.该电场的方向由N指向M C.电子在a处的加速度小于在b处的加速度 D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线实际上
18、就是带电粒子在电场中的运动轨迹MNab答案:B第25页，共27页，编辑于2022年，星期二11、如图所示，、如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为静止于光滑绝缘的倾角为300的斜面上，且与的斜面上，且与A等高，等高，若若B的质量为的质量为 g，则，则B带电荷量是多少？（带电荷量是多少？（g取取10m/s2）解：设解：设A、B的水平距离为的水平距离为r，A到地面的高度为到地面的高度为h，依题意得，依题意得对物体对物体B进行受力分析如图，由平衡条件得进行受力分析如图，
19、由平衡条件得mgFNrh第26页，共27页，编辑于2022年，星期二12.一检验电荷一检验电荷q=+4109C，放在电场中，放在电场中P点受到的电场力为点受到的电场力为F=6107N，方向水平向左，方向水平向左,求：求：(1)则则P点的场强大小和方向？点的场强大小和方向？（2）把该点的点电荷移走，）把该点的点电荷移走，P点的场强大小？（点的场强大小？（3）把一电荷量）把一电荷量q=-1.2106C放在放在P点，则点，则q的电场力大小和方向？的电场力大小和方向？解解:（1）P点的场强为点的场强为方向与方向与q受到电场力方向相同水平向左受到电场力方向相同水平向左（2）没有检验电荷时）没有检验电荷时,P点的场强大小仍为点的场强大小仍为1.5102N/C（3）q在在P点受到的电场力为点受到的电场力为q负电荷受到的电场力与强场负电荷受到的电场力与强场E方向相反，水平向右方向相反，水平向右cc第27页，共27页，编辑于2022年，星期二