《电场 电场强度 课件-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电场 电场强度 课件-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx（58页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电场强度(1)电场强度电场强度人教版高中物理必修第三册第九章第人教版高中物理必修第三册第九章第3节节复习提问复习提问:在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上反比，作用力的方向在它们的连线上。当当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带以至带电体的形状、大小电体的形状、大小 、电荷分布对它们之间的作用力、电荷分布对它们之间的作用力可以忽略不计可以忽略不计2.电荷之间的相互作用有什么规律？电荷之间的相互作用有什么规律？1
2、.什么是点电荷？什么是点电荷？表达式：表达式：库仑力与平时遇到的弹力、库仑力与平时遇到的弹力、摩擦力有没有区别？与我们摩擦力有没有区别？与我们学过的哪些力有点类似？学过的哪些力有点类似？重力、磁极间的相互作用力重力、磁极间的相互作用力非接触力非接触力问题：问题：像这样的力是像这样的力是怎么产生的呢？怎么产生的呢？超距作用超距作用以太以太力线（场）力线（场）1837年英国物理学家年英国物理学家法拉第法拉第提出电荷周围存提出电荷周围存在由它产生的在由它产生的电场电场 电场的基本性质：电场的基本性质：它对放入的电荷产生力的它对放入的电荷产生力的作用作用电荷电荷A A对电荷对电荷B B的作用，实际上是
3、的作用，实际上是电荷电荷A A的电场对电荷的电场对电荷B B的作用的作用 FGTB电荷电荷A电荷电荷1.概念：概念：2.基本性质：基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电电场力场力。3.电荷电荷间的相互作用力通过间的相互作用力通过电场电场发生发生.电荷电荷A电场电场电荷电荷B电场是电荷电场是电荷周围周围存在的一种特殊存在的一种特殊物质物质一、电场一、电场静止电荷所产生的电场静止电荷所产生的电场-静电场静电场例例1 1 下列关于电场的叙述不正确的是下列关于电场的叙述不正确的是()A A两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的两个未接触的电荷发生
4、了相互作用，一定是电场引起的B B只有电荷发生相互作用时才产生电场只有电荷发生相互作用时才产生电场C C只要有电荷存在，其周围就存在电场只要有电荷存在，其周围就存在电场D DA电荷受到电荷受到B电荷的作用，是电荷的作用，是B电荷的电场对电荷的电场对A电荷的作用电荷的作用B电场看不见、摸不着，电场看不见、摸不着，我们如何描述电场的强弱？我们如何描述电场的强弱？AB将电荷放入电场，比较其受到的将电荷放入电场，比较其受到的电场力电场力场源电荷场源电荷：产：产生电场的电荷生电场的电荷 试探电荷试探电荷（检验电荷）（检验电荷）要求：要求：1.体积体积充分充分小小2.电量电量足够足够小小将检验电荷将检验电
5、荷q分别放置在分别放置在A、B点点+QA+qB+qrArBFAFBFAFB同一电荷同一电荷在在电场的不同位电场的不同位置置，所受电场，所受电场力力（大小、（大小、方向）一般方向）一般不同不同。结论：结论：在电场的在电场的不同位置不同位置场的强弱场的强弱一般一般不同不同我们要定义一个物理量来描述某一位置电我们要定义一个物理量来描述某一位置电场的强弱，必须满足：场的强弱，必须满足：1.与检验电荷所带电荷量无关与检验电荷所带电荷量无关2.与电场的位置有关与电场的位置有关能不能用电场力来描述电场的强弱？能不能用电场力来描述电场的强弱？FA不能！电场的中不能！电场的中同一位置同一位置，电荷所受的电场力，
6、电荷所受的电场力（大小、方向大小、方向）与电荷量有关。与电荷量有关。rrrr+Q+q+Q+2q+Q+nq+Q-qF2FnFF不同电荷不同电荷在在电场的同电场的同一位置一位置，所受电场，所受电场力力（大小、方向）（大小、方向）不同不同结论：结论：F/qnq2qq电场力电场力F检验电荷检验电荷电荷电荷量量qkQ qr2kQr22kQ qr2kQr2nkQ qr2kQr21.定义：定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的跟它的电荷量电荷量q的的比值比值，叫做该点的电场强度，叫做该点的电场强度2.定义式：定义式：3.单位：单位：牛牛/库库(N/C)4.方向：方向：
7、E为为矢量矢量5.物理意义：物理意义：场强反映电场的力的性质，由场强反映电场的力的性质，由电场本身决定电场本身决定，与放入的试探电荷无关与放入的试探电荷无关 。规定规定:其方向为其方向为正电荷正电荷在该点的受力方向在该点的受力方向+qEF二、电场强度二、电场强度例例2 2 电场中有一点电场中有一点P P，下列说法中正确的有，下列说法中正确的有()A A若放在若放在P P点的电荷的电量减半，则点的电荷的电量减半，则P P点的场强减半点的场强减半 B B若若P P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P P点场强为零点场强为零C CP 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
8、到的电场力越大点受到的电场力越大D DP P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向C1.一点正点电荷的电荷量为一点正点电荷的电荷量为Q Q，在距此点电，在距此点电荷荷r r处的处的A A点的电场强度是多少？方向如何？点的电场强度是多少？方向如何？设想在设想在A A点放一个电点放一个电荷量为荷量为+q+q的试探电荷，的试探电荷，则它所受到的电场力为则它所受到的电场力为则该点的场强为则该点的场强为Q Q是场源电荷的电量，是场源电荷的电量，r r是场中某点到场源电荷的距离是场中某点到场源电荷的距离 真空中点电荷的场强真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点
9、距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关问题问题 真空中真空中点电荷的电场强度如何点电荷的电场强度如何？（1 1）决定式：）决定式：Q：场源电荷：场源电荷r：电场中：电场中的的点到点到Q的距离的距离只适用于只适用于真空中点电荷真空中点电荷（3 3）方向：）方向：正电荷正电荷背离源电荷背离源电荷负电荷负电荷指向源电荷指向源电荷+-（2 2）适用条件：）适用条件：三、点电荷的电场三、点电荷的电场适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q是检验电是检验电荷，荷，E与与q无关无关Q是场源电是场源电荷，荷，E与与Q成正比成正比
10、（4 4）和的区别：例例3 3 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.E=F/qA.E=F/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.E=kQ/rB.E=kQ/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，各点为半径的球面上，各点的场强均相同的场强均相同 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场力的方向B问题：问题：如果真空中场源电荷不止一
11、个点电如果真空中场源电荷不止一个点电荷，如何求电场中某点的合场强？荷，如何求电场中某点的合场强？将试探电荷放入两个将试探电荷放入两个点电荷产生的场中点电荷产生的场中结论：结论：真空中多个点电荷在某点产生的真空中多个点电荷在某点产生的合场强合场强等于各等于各个点电荷在该点各自产生的场强的个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和矢量和。这就是场。这就是场强强叠加原理叠加原理。+Q1-Q2AE1E2E 等量同种、异种电荷在连线的中垂等量同种、异种电荷在连线的中垂线上某点的场强方向有何特点？线上某点的场强方向有何特点？+Q+QE1E2E+Q-QE1E2EAAv遵守的规律：平行四边形定则遵守的规律：平行四边
12、形定则例例4 4 如图所示，真空中有两个点电如图所示，真空中有两个点电Q Q1 1=+3.010=+3.010-8-8C C和和Q Q2 2=-3.010=-3.010-8-8C C，它们相距，它们相距0.1m0.1m，A A点与两个点与两个点电荷的距离点电荷的距离r r相等，相等，r=0.1m r=0.1m 求：求：（1 1）电场中）电场中A A点的场强。点的场强。（2 2）在）在A A点放入电量点放入电量q=-1 10q=-1 10-6-6C C 求它受的电场力。求它受的电场力。Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A例例5 5 为了确
13、定电场中为了确定电场中P P点的电场强度大小，用细点的电场强度大小，用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P P点静止后，测出悬线与竖直方向夹角为点静止后，测出悬线与竖直方向夹角为3737。已。已知知P P点场强方向在水平方向上，小球重力为点场强方向在水平方向上，小球重力为4.0104.010-3-3N N。所带电量为。所带电量为0.01C0.01C，取，取Sin37=0.6Sin37=0.6，求，求P P点的电场强度的大小和方向？点的电场强度的大小和方向？37 0 PF电mgF拉E可以证明：一个半径为可以证明：一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）
14、的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同相等的点电荷在同一点产生的电场相同在一个比较大的带电体不能看作点电荷的情况下，当在一个比较大的带电体不能看作点电荷的情况下，当计算它的电场时，可以把它分成若干小块，只要每个计算它的电场时，可以把它分成若干小块，只要每个小块足够小，就可以看成点电荷，然后用点电荷电场小块足够小，就可以看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。强度叠加的方法计算整个带电体的电场。式中的式中的r是球心到该点的距是球心到该点的距离（离（rR），Q为整个球
15、为整个球体所带的电荷量体所带的电荷量小小 结结矢量性矢量性：电场强度：电场强度E E是表示电场力的性质的一个物理量。规是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。定正电荷受力方向为该点场强的方向。叠加性叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。产生的场强的矢量和。二、电场强度三性二、电场强度三性唯一性唯一性：电场中某一点处的电场强度电场中某一点处的电场强度E E是唯一的，它的大小是唯一的，
16、它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，与放入电荷无关。和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，与放入电荷无关。一、电场强度的计算一、电场强度的计算:1、任意电场、任意电场:2、点电荷的电场、点电荷的电场:3 3 3 3电场强度(2)问题：问题：电场是看不见、摸不着的，有没有电场是看不见、摸不着的，有没有形象描述电场的方法呢形象描述电场的方法呢?类比磁感线是如何表示磁场的呢类比磁感线是如何表示磁场的呢?电场线是画在电场中的一条条有方向电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线。曲线上的曲线。曲线上每点的切线方向表示该点每点的切线方向表示该点的电场强度方向的电场强度方向。曲线的。曲线的疏密程度表
17、示场疏密程度表示场的强弱的强弱。四、电场线四、电场线（一）点电荷的电场线分布（一）点电荷的电场线分布 （二）等量点电荷的电场线分布（二）等量点电荷的电场线分布电场线起于正电荷（或无限远处），止于负电场线起于正电荷（或无限远处），止于负电荷（或无限远处），电场线不闭合电荷（或无限远处），电场线不闭合3 3电场线电场线不能相交不能相交，也，也不能相切不能相切。不能相交：不能相交：在电场中的任一点处只有一个电场强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，度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强方向，所以不能相交所以不能相交不能相切：不能相切：电场线疏密表示强弱，如相切
18、则在切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，所以不点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所以不会相切会相切2 2在同一幅图中，在同一幅图中，曲线上曲线上每点的切线方向表示该每点的切线方向表示该点的电场强度方向点的电场强度方向。曲线的。曲线的疏密程度表示场的强弱疏密程度表示场的强弱。电场线的特点：电场线的特点：点电荷点电荷(1)(1)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点(2)(2)若若以点电荷为球心作一个球面以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂，电场线处处与球面垂直在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同直在此球面上场强
19、大小处处相等，方向各不相同发散型发散型会聚型会聚型同条线上：同向，同条线上：同向，不等大不等大同球面上：等大，同球面上：等大，不同向不同向（一）点电荷的电场线分布（一）点电荷的电场线分布几种特殊电场的电场线分布特点：几种特殊电场的电场线分布特点：立体图！立体图！EA_+EBE1ABEAE2EBr1rQ QQ QEBEAE3EAEBE4a a、沿点电荷的连线、沿点电荷的连线,场强场强先变小后变大先变小后变大，中点场中点场强强最小最小（二）等量异种点电荷（二）等量异种点电荷EA_+EBE1ABEAE2EBQ QQ QEAEBE3E=0a a、沿点电荷的连线、沿点电荷的连线,场强场强先变小后变大先变
20、小后变大，中点场中点场强强最小最小b b、两点电荷连线、两点电荷连线中垂面中垂面上，场强方向上，场强方向沿水平沿水平方向方向，即总与中垂面垂直即总与中垂面垂直，由中间向两边场强，由中间向两边场强逐渐减小逐渐减小 （二）等量异种点电荷（二）等量异种点电荷(1)(1)两点电荷两点电荷连线上连线上：各点场强方向从正电荷指向负电荷，：各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电沿电场线方向场强先变小再变大场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小中点处场强最小(2)(2)连线的连线的中垂线上中垂线上：电场线的方向均相同，即电场强度方向都电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂相同，总与中垂线线垂直且指
21、向负点电荷一侧垂直且指向负点电荷一侧沿中垂沿中垂线线从中点到从中点到无限远处，场强大小无限远处，场强大小一直减小，中点处场强最大一直减小，中点处场强最大向吸型向吸型O连线上最疏，中连线上最疏，中垂线上最密垂线上最密（二）等量异号点电荷的电场线分布：（二）等量异号点电荷的电场线分布：立体图！立体图！EA+EBE1ABEAE2=0EBQ QQ QEBEAE4EAEBE5EAEBE3（三）等量同种点电荷（三）等量同种点电荷a a、两点电荷连线电场强度逐渐减小，、两点电荷连线电场强度逐渐减小，中点中点O处场强最小为处场强最小为0 0EA+EBE1ABEAEBQ QQ QEBEAE3EAEBE4E2EA
22、EBE3E0=0OE=0（三）等量同种点电荷（三）等量同种点电荷b b、两点电荷连线中点、两点电荷连线中点附近附近的电场线非常的电场线非常稀疏，但场强并不为稀疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中垂线上电场强度先增、两点电荷连线的中垂线上电场强度先增大后减小大后减小a a、两点电荷连线电场强度逐渐减小，、两点电荷连线电场强度逐渐减小，中点中点O处场强最小为处场强最小为0 0排斥型排斥型(1)(1)两点电荷两点电荷连线上连线上：中点：中点O O处场强为零，向两侧场强逐渐增大，处场强为零，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点方向指向中点(2)(2)连线的连线的中垂线上中垂线上：中点：中点O O
23、沿中垂面沿中垂面(中垂线中垂线)到无限远，电场到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点OE1E2E E1 1=E E2 2，反向，反向（三）等量同号点电荷的电场线分布：（以等量正点电荷为例）（三）等量同号点电荷的电场线分布：（以等量正点电荷为例）立体图！立体图！极限思想极限思想（1 1）定义：）定义：电场中各点电场强度的电场中各点电场强度的大小相等大小相等，方向方向相同相同，这个电场叫做匀强电场，这个电场叫做匀强电场（2 2）电场线特点：）电场线特点：匀强电场的电场线是匀强电场的电场线是间隔相等的平间隔相等的平行线行线模型：
24、模型：相距很近带有相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板等量异种电荷的一对平行金属板间的电场间的电场(忽略边缘忽略边缘)可以看做匀强电场可以看做匀强电场（四）匀强电场：（四）匀强电场：电场力是恒力！电场力是恒力！1 1电场线不是电场中实际存在的曲线，是为了形象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地描述电场性质人为引入人为引入的的假想的线假想的线2 2我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图，我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图，实际上是实际上是空间立体分布空间立体分布的的说明：说明：电场强度电场强度定量定量描述场强的大小和方向描述场强的大小和方向电电场场线线定性定性描
25、述场强的大小和方向描述场强的大小和方向电场力的大小和方向！电场力的大小和方向！3 3几种典型电场的电场线平面分布图几种典型电场的电场线平面分布图都是都是确定确定的，的，要能识别并熟悉其特点要能识别并熟悉其特点例例1 1(多选多选)以下关于电场和电场线的说法中以下关于电场和电场线的说法中正确的是正确的是()A A电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切电场线不仅能在空间相交，也能相切B B在电场中，凡是电场线通过的点，场强不在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零为零，不画电场线区域内的点场强为零C C
26、同一试探电荷在电场线密集的地方所受电同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大场力大D D电场线是人们假想的，用以表示电场的强电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在弱和方向，客观上并不存在CD例例2 2 如图所示，是一静电场的一部分电场线的分如图所示，是一静电场的一部分电场线的分布，下列说法中正确的是（）布，下列说法中正确的是（）A A这个电场可能是这个电场可能是-个负点电荷产生的电场个负点电荷产生的电场B B这个电场可能是匀强电场这个电场可能是匀强电场C C检验电荷检验电荷q q在在A A点受到的电场力比在点受到的电场力比在B B点受点受到的电场力大到的电场力大D D负
27、电荷在负电荷在B B点所受电场力的方向沿点所受电场力的方向沿B B点的点的切线方向切线方向C例例3 3 如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场如图所示，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两处的场两处的场强，则强，则()A AA A、B B两处的场强方向相同两处的场强方向相同B B因为因为A A、B B在一条电场线上，且电场线是直线，所在一条电场线上，且电场线是直线，所以以E EA AE EB BC C电场线从电场线从A A指向指向B B，所以，所以E EA AE EB BD D不
28、知不知A A、B B附近电场线的分布情况，附近电场线的分布情况，E EA A、E EB B的大小不的大小不能确定能确定ADPQPQPQ例例4 4 正检验电荷正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向Q Q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()()ABCDPQC例例5 5 两个带等量正电荷的点电荷，两个带等量正电荷的点电荷，O O点为两电荷点为两电荷连线的中点，连线的中点，a a点在连线的中垂线上，若在点在连线的中垂线上，若在a a点点由静止释放一个电子，
29、如图所示，关于电子的由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是运动，下列说法正确的是()A A电子在从电子在从a a向向O O运动的过程中，运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大加速度越来越大，速度越来越大B B电子在从电子在从a a向向O O运动的过程中，运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大加速度越来越小，速度越来越大C C电子运动到电子运动到O O时，加速度为零，时，加速度为零，速度最大速度最大D D电子通过电子通过O O后，速度越来越小，后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零加速度越来越大，一直到速度为零C例例6 6 如图甲所示，如图甲所示，MNM
30、N为很大的薄金属板（可理解为无限大），金为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电在金属板的右侧，距金属板距离为属板原来不带电在金属板的右侧，距金属板距离为d d的位置上的位置上放入一个带正电、电荷量为放入一个带正电、电荷量为q q的点电荷，由于静电感应产生了如的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布图甲所示的电场分布P P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为为d d的一个点，几位同学想求出的一个点，几位同学想求出P P点的电场强度大小，但发现问题点的电场强度大小，但发现问题很难他们经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，很难他们经过仔
31、细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的图乙中两异号点电荷量的大小均为的电场分布是一样的图乙中两异号点电荷量的大小均为q q，它，它们之间的距离为们之间的距离为2d2d，虚线是两点电荷连线的中垂线由此他们分，虚线是两点电荷连线的中垂线由此他们分别求出了别求出了P P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k k为为静电力常量），其中正确的是静电力常量），其中正确的是A3 3 3 3电场强度(习题课)一、电场线与带电粒子
32、运动轨迹的综合分析一、电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析电场线电场线运动轨迹运动轨迹电场中并不存在，是为研电场中并不存在，是为研究电场方便而人为引入的究电场方便而人为引入的粒子在电场中的运动轨粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的迹是客观存在的曲线上各点的切线方向即曲线上各点的切线方向即为该点的场强方向，同时为该点的场强方向，同时也是正电荷在该点的受力也是正电荷在该点的受力方向方向轨迹上每一点的切线方轨迹上每一点的切线方向即为粒子在该点的速向即为粒子在该点的速度方向，合外力指向曲度方向，合外力指向曲线凹侧线凹侧若带电粒子只受电场力做曲线运动时，电场力方向既若带电粒子只受电场力做曲线运动时，电场力方
33、向既要由电场线切线方向决定又要指向曲线的凹侧要由电场线切线方向决定又要指向曲线的凹侧例例1 1 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M M运动到运动到N N，以下说法正确的是，以下说法正确的是()FvA A粒子必定带正电荷粒子必定带正电荷B B粒子在粒子在M M点的加速度大于它在点的加速度大于它在N N点的加速度点的加速度C C粒子在粒子在M M点的加速度小于它在点的加速度小于它在N N点的加速度点的加速度D D粒子在粒子在M M点的速度小于它在点的速度小
34、于它在N N点的速度点的速度ACD例例2 2 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中中M M点以相同速度飞出点以相同速度飞出a a、b b两个带电粒子，运动轨迹如两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示（图中虚线所示（a,ba,b只受静电力作用）则（只受静电力作用）则（）A Aa a一定带正电，一定带正电，b b一定带负电一定带负电 B Ba a的速度将减小，的速度将减小，b b的速度将增加的速度将增加 C Ca a的加速度将减小，的加速度将减小，b b的加速度将增加的加速度将增加 D D静电力对静电力对a a做正功，对做正功，对b b做负功做负
35、功C例例3 3 A A、B B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从在静电力作用下以一定的初速度从A A点沿电场线运动到点沿电场线运动到B B点，其点，其v vt t图象如图所示则此电场的电场线分布可能图象如图所示则此电场的电场线分布可能是是()()vF与与v反向，反向，F由由BA负电负电E：由：由AB斜率斜率aE即变密即变密思考：思考：电场线与带电粒子运动轨迹什么情况下是重合的？电场线与带电粒子运动轨迹什么情况下是重合的？运动轨迹和电场线重合运动轨迹和电场线重合条件：条件：只有当电场线是只有当电场线是直线直线带电粒子带电
36、粒子只受静电力作用只受静电力作用(或受其他力，但合力方或受其他力，但合力方向沿电场线所在直线向沿电场线所在直线)带电粒子的带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线直线二、等效法处理叠加场二、等效法处理叠加场各各种种性性质质的的场场（重重力力场场、磁磁场场、电电场场）与与实实物物根根本本区区别别之之一一是是场场具具有有叠叠加加性性，即即几几个个场场可可以以同同时时占占据据同同一一空空间间，从从而而形形成成叠叠加加场场。对对于于叠叠加加场场的的力力学学问问题题，可可将将叠叠加加场场等等效效为为一一个个简简单单场场，然然后后与与单单独独在在重重力力场场中中的
37、的力力学学问问题题进进行行类类比比，再再利利用用力力学学的的规规律律和和方方法法进进行行分析与解答。分析与解答。例例4 4 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一质量为如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一质量为m m、带正电的小球，用长为、带正电的小球，用长为l l的的绝缘细线悬挂于的的绝缘细线悬挂于O O点，点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为当小球静止时细线与竖直方向夹角为。现给小球一个。现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。试问：运动。试问：(1)(1)小球在做圆周运动的过程中，在哪小球在做圆周运动的过程中，在
38、哪一位置速度最小？速度最小值多大？一位置速度最小？速度最小值多大？(2)(2)小球在小球在B B点的初速度多大？点的初速度多大？思考：思考：例例4 4中如不给小球一个初速度，而是使细线的中如不给小球一个初速度，而是使细线的偏角由偏角由增大到增大到，然后将小球由静止释放，则，然后将小球由静止释放，则应应为多大时才能使细线到竖直位置小球的速度刚好为零为多大时才能使细线到竖直位置小球的速度刚好为零？总结：当带电体在竖直面内做圆周运动时，一般采用总结：当带电体在竖直面内做圆周运动时，一般采用等效法来解题较为简便。先将重力场和电场等效叠加等效法来解题较为简便。先将重力场和电场等效叠加为一个场，再与重力场中的力学问题进行类比，找出为一个场，再与重力场中的力学问题进行类比，找出物理最高点与最低点物理最高点与最低点，最后利用力学的规律和方法进，最后利用力学的规律和方法进行分析与解答。行分析与解答。如何确定物理最如何确定物理最高点和最低点？高点和最低点？