上課用 第三節(jié) 電場強度

1、知識點知識點 1 1 對電場強度概念及其公式的理解對電場強度概念及其公式的理解1電場強度的定義：放入電場中某點的試探電荷所受的靜電場強度的定義：放入電場中某點的試探電荷所受的靜電力電力 F 跟它的電荷量跟它的電荷量 q 的的_，叫做該點的電場強度，叫做該點的電場強度2定義式：定義式：_，適應(yīng)于，適應(yīng)于_電場，國際單電場，國際單位是位是_3真空中點電荷真空中點電荷 Q 產(chǎn)生的電場場強的公式是產(chǎn)生的電場場強的公式是_，其中其中 r 為該點到場源的為該點到場源的_比值比值 一切一切 N/C 距離距離第三節(jié)第三節(jié)電場強度電場強度F答案：答案：A 處場強大小處場強大小 E ，方向向左保持不變場，方向向左

2、保持不變場強大小、強大小、4在電場中在電場中 A 處放點電荷處放點電荷q，所受電場力為，所受電場力為 F，方向向，方向向左，則左，則 A 處場強大小、方向是怎樣的？若在處場強大小、方向是怎樣的？若在 A 處放點電荷處放點電荷2q，則則 A 處的場強大小、方向是否改變？若將處的場強大小、方向是否改變？若將 A 處的電荷取走，則處的電荷取走，則A 處場強大小、方向又是怎樣的？處場強大小、方向又是怎樣的？q方向由電場本身決定與試探電荷無關(guān)方向由電場本身決定與試探電荷無關(guān)1對電場強度的理解對電場強度的理解(1)電場強度是描述電場力性質(zhì)的物理量，它僅由電場本身電場強度是描述電場力性質(zhì)的物理量，它僅由電場

3、本身決定決定電場中某點的場強電場中某點的場強 E 是唯一、客觀存在的，其大小和方是唯一、客觀存在的，其大小和方向取決于場源電荷及空間位置，與放入該點的試探電荷向取決于場源電荷及空間位置，與放入該點的試探電荷 q 的正的正負、電荷多少及其所受的靜電力負、電荷多少及其所受的靜電力 F 無關(guān)，與該點是否放試探電無關(guān)，與該點是否放試探電荷無關(guān)其荷無關(guān)其方向規(guī)定為正電荷在該點所受靜電力的方向方向規(guī)定為正電荷在該點所受靜電力的方向(2)電場強度反映了電場的強弱與方向場強越大，表示電電場強度反映了電場的強弱與方向場強越大，表示電量相同的試探電荷在該點所受電場力越大量相同的試探電荷在該點所受電場力越大(3)勻

4、強電場各點場強的大小與方向都相同勻強電場各點場強的大小與方向都相同(4)若在某一空間中有多個電荷，則空間中某點的場強等于若在某一空間中有多個電荷，則空間中某點的場強等于所有電荷在該點產(chǎn)生的電場強度的所有電荷在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和矢量和 典型例題 最高考64頁 例1 例2 練1內(nèi)容內(nèi)容公式公式本質(zhì)本質(zhì)區(qū)別區(qū)別意義及意義及用途用途適用適用范圍范圍Q 或或 q的意義的意義E 與其他與其他量關(guān)系量關(guān)系定義式定義式給出了一給出了一種量度電種量度電場強弱的場強弱的 方法方法一切電場一切電場q 表示試表示試探電荷的探電荷的 電荷量電荷量E 的大小的大小與與 F、q 的的 大小無關(guān)大小無關(guān)決定式?jīng)Q定式指

5、明了點指明了點電荷場強電荷場強大小的決大小的決 定因素定因素真空中點真空中點電荷的電電荷的電 場場Q 表示場表示場源電荷的源電荷的 電荷量電荷量2兩個場強公式的比較兩個場強公式的比較知識點知識點 2 2 電場線電場線1電場線是在電場中畫的一條條有電場線是在電場中畫的一條條有_的曲線，曲線的曲線，曲線上每點的上每點的_方向表示該點的方向表示該點的_方向方向(如圖如圖 132).電場線是為了形象地描述電場而假想的線，不是實際存在電場線是為了形象地描述電場而假想的線，不是實際存在的的圖圖 132方向方向切線切線 場強場強2電場線的特點電場線的特點(1)電場線不是閉合線，從電場線不是閉合線，從_或無限

6、遠出發(fā)，終止于或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或無限遠或_(2)電場線在電場中不能電場線在電場中不能_，這是因為在電場中任意，這是因為在電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向一點的電場強度不可能有兩個方向(3)在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線_，電場強度較小的地方電場線電場強度較小的地方電場線_，因此可以用電場線的，因此可以用電場線的_來表示電場強度的相對大小來表示電場強度的相對大小正電荷正電荷 負電荷負電荷相交相交 較密較密較疏較疏 疏密疏密 典型例題 最高考64頁 變式訓練13如圖如圖 133 所示為某電場中的一條電場線，所示為某電場中的一條電場線，

7、A、B 是是其中的兩點，則其中的兩點，則 A、B 兩點的電場強度相等，對嗎？兩點的電場強度相等，對嗎？圖圖 133答案：答案：不對根據(jù)一條電場線不能確定不對根據(jù)一條電場線不能確定 A、B 兩點電場線兩點電場線的疏密程度，因此無法確定的疏密程度，因此無法確定 A、B 兩點的電場強度的大小關(guān)系兩點的電場強度的大小關(guān)系1電場線與場強電場線與場強(1)在電場中根據(jù)電場線的疏密可比較電場強度的大小，根在電場中根據(jù)電場線的疏密可比較電場強度的大小，根據(jù)電場線的切線方向可確定出電場強度的方向及電荷所受靜電據(jù)電場線的切線方向可確定出電場強度的方向及電荷所受靜電力的方向力的方向(2)不同電場，電場線分布不同，不

8、同電場，電場線分布不同， 幾種常見電場的電場線幾種常見電場的電場線分布情況：分布情況：圖圖 134【例【例 3】如圖如圖 135 所示是靜電場的一部分電場所示是靜電場的一部分電場線分布，線分布，下列說法中正確的是下列說法中正確的是()圖圖 135A這個電場可能是負電荷產(chǎn)生的電場這個電場可能是負電荷產(chǎn)生的電場BA 點的場強一定大于點的場強一定大于 B 點的場強點的場強C點電荷點電荷 q 在在 A 點處的瞬時加速度比在點處的瞬時加速度比在 B 點處的瞬時加點處的瞬時加速度小速度小(不計重力不計重力)D負電荷在負電荷在 B 點處受到的電場力的方向沿點處受到的電場力的方向沿 B 點切線方向點切線方向解

9、析：解析：根據(jù)負點電荷的電場線分布特點可判斷，選項根據(jù)負點電荷的電場線分布特點可判斷，選項 A 錯錯誤因電場線越密處場強越大，故由圖可知場強誤因電場線越密處場強越大，故由圖可知場強 EAEB，B 正正確又因點電荷確又因點電荷 q 在電場中所受電場力在電場中所受電場力 FqEma E，故，故aAaB，選項，選項 C 錯誤因錯誤因 B 點切線方向即點切線方向即 B 點場強方向，而負點場強方向，而負電荷所受電場力方向與場強方向相反，故選項電荷所受電場力方向與場強方向相反，故選項 D 錯誤錯誤答案：答案：B【觸類旁通觸類旁通】3如圖所示的各電場中，如圖所示的各電場中，A、B 兩點場強相同的是兩點場強相

10、同的是()C3電場線與電荷運動軌跡的關(guān)系電場線與電荷運動軌跡的關(guān)系(1)電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的比較：電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的比較：電場線：電場中并不實際存在，是為研究電場方便而人電場線：電場中并不實際存在，是為研究電場方便而人為引入的為引入的曲線上各點的切線方向即為該點的場強方向，同時也是曲線上各點的切線方向即為該點的場強方向，同時也是正電荷在該點的受力方向，即正電荷在該點產(chǎn)生加速度的方向正電荷在該點的受力方向，即正電荷在該點產(chǎn)生加速度的方向電荷運動軌跡：粒子在電場中的運動軌跡是客觀存在的電荷運動軌跡：粒子在電場中的運動軌跡是客觀存在的軌跡上每一點的切線方向即為粒子在

11、該點的速度方向，軌跡上每一點的切線方向即為粒子在該點的速度方向，但加速度的方向與速度的方向不一定相同但加速度的方向與速度的方向不一定相同通常電荷在電場中運動的軌跡與電場線是不會重合的通常電荷在電場中運動的軌跡與電場線是不會重合的(2)電場線與帶電粒子運動軌跡重合的必備條件：電場線與帶電粒子運動軌跡重合的必備條件：電場線是直線電場線是直線帶電粒子只受電場力作用帶電粒子只受電場力作用(或受其他力，但合力方向沿或受其他力，但合力方向沿電電場線所在直線場線所在直線)帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線線【例例 4】(雙選雙選)某靜電場中的電場線

12、如圖某靜電場中的電場線如圖 136 所示，帶所示，帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，其運動軌電粒子在電場中僅受靜電力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，跡如圖中虛線所示，由由 M 運動到運動到 N，以下說法正確的是，以下說法正確的是 ()圖圖 136A粒子必定帶正電荷粒子必定帶正電荷B粒子在粒子在 M 點的加速度大于它在點的加速度大于它在 N 點的加速度點的加速度C粒子在粒子在 M 點的加速度小于它在點的加速度小于它在 N 點的加速度點的加速度D粒子在粒子在 M 點的速度大于它在點的速度大于它在 N 點的速度點的速度解析：解析：電荷做曲線運動時受到的合力電荷做曲線運動時受到的合力(電場力電場力)必指

13、向軌跡必指向軌跡的凹側(cè)，故得粒子帶正電，的凹側(cè)，故得粒子帶正電，A 正確；因電場力的方向與粒子的正確；因電場力的方向與粒子的速度方向間的夾角為銳角，電場力做正功，故速度方向間的夾角為銳角，電場力做正功，故 N 點的動能大，點的動能大，D 錯誤；電場線的疏密程度能描述電場的強弱，由圖可看出，錯誤；電場線的疏密程度能描述電場的強弱，由圖可看出，Eqm可知，粒子在可知，粒子在 N 處的處的N 處電場線密，電場強度大，由處電場線密，電場強度大，由 a加加速度大，速度大，C 正確，正確，B 錯誤錯誤答案：答案：AC思維總結(jié)：思維總結(jié)：解答此類問題的基本思路：解答此類問題的基本思路：第一步：根據(jù)帶電粒子運

14、動軌跡的彎曲方向，判斷出受力第一步：根據(jù)帶電粒子運動軌跡的彎曲方向，判斷出受力方向方向第二步：把電場方向、受力方向與粒子電性相聯(lián)系第二步：把電場方向、受力方向與粒子電性相聯(lián)系第三步：把電場線的疏密和受力大小、加速度大小相聯(lián)系第三步：把電場線的疏密和受力大小、加速度大小相聯(lián)系【觸類旁通觸類旁通】4如圖如圖 137 所示，圖中實線是一簇未標明方向的由點所示，圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，動軌跡，a、b 是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只

15、受到電場力作用，根據(jù)此圖無法作出正確判斷的到電場力作用，根據(jù)此圖無法作出正確判斷的()A帶電粒子所帶電荷的正、負帶電粒子所帶電荷的正、負B帶電粒子在帶電粒子在 a、b 兩點的受力方向兩點的受力方向C帶電粒子在帶電粒子在 a、b 兩點的速度何處較大兩點的速度何處較大D帶電粒子在帶電粒子在 a、b 兩點的加速度何處較大兩點的加速度何處較大圖圖 137解析：解析：由軌跡的彎曲情況，可知電場力應(yīng)沿電場線向左，由軌跡的彎曲情況，可知電場力應(yīng)沿電場線向左，但因不知電場線的方向，故帶電粒子所帶電性不能確定，但因不知電場線的方向，故帶電粒子所帶電性不能確定，A 錯錯由電場線的疏密程度知由電場線的疏密程度知 a

16、 點場強大于點場強大于 b 點場強，帶電粒子在點場強，帶電粒子在 a點受電場力較大，從而加速度較大設(shè)粒子從點受電場力較大，從而加速度較大設(shè)粒子從 a 運動到運動到 b，速，速度方向與電場力夾角大于度方向與電場力夾角大于 90，故速度減小，綜上所述，故速度減小，綜上所述 BCD正確正確答案：答案：A(1)定義式定義式E ，適應(yīng)于一切電場，適應(yīng)于一切電場，E與與F、q無關(guān)無關(guān)(2)真空點電荷電場的場強真空點電荷電場的場強Ek ，Q為場源電荷為場源電荷1電場強度的計算與疊加電場強度的計算與疊加EqQr2(3)因電場強度是矢量，如果空間中同時存在幾個場源，則因電場強度是矢量，如果空間中同時存在幾個場源

17、，則空間中某點的電場強度就是這幾個場源單獨存在時產(chǎn)生電場強空間中某點的電場強度就是這幾個場源單獨存在時產(chǎn)生電場強度的矢量和度的矢量和【例例 6】如圖如圖 138 所示，真空中，帶電荷量分別為所示，真空中，帶電荷量分別為Q和和Q 的點電荷的點電荷 A、B 相距相距 r，則：，則：圖圖 138(1)Q 在在 B 點產(chǎn)生的場強多大點產(chǎn)生的場強多大？(2)兩點電荷連線的中點兩點電荷連線的中點 O 的場強多大？的場強多大？(3)在兩點電荷連線的中垂線上，距在兩點電荷連線的中垂線上，距 A、B 兩點都為兩點都為 r 的的 O點的場強如何？點的場強如何？，由矢量圖所形成(3)如圖 1310 所示，EAEBk

18、Qr2的等邊三角形可知，O點的合場強為EOEAEBkQr2方向與 A、B 的中垂線垂直水平向右圖 1310 典型例題最高考 1、變式訓練2 2、練22靜電場與力學的綜合靜電場與力學的綜合處理靜電力與動力學綜合問題的方法與處理力學問題的方處理靜電力與動力學綜合問題的方法與處理力學問題的方法相似，先確定研究對象，分析受力及運動情況，然后列出牛法相似，先確定研究對象，分析受力及運動情況，然后列出牛頓第二定律方程求解頓第二定律方程求解典型例題典型例題1、最高考、最高考65頁頁 例例32、最高考、最高考65頁頁 變式訓練變式訓練3【例例 7】如圖如圖 所示，用所示，用 30 cm 的細線將質(zhì)量為的細線將

19、質(zhì)量為4103kg 的帶電小球的帶電小球 P 懸掛在懸掛在 O 點下，當空中有方向為水平點下，當空中有方向為水平向右，大小為向右，大小為 1104 N/C 的勻強電場時，小球偏轉(zhuǎn)的勻強電場時，小球偏轉(zhuǎn) 37后處在后處在靜止狀態(tài)靜止狀態(tài)(取取 g10 m /s2)(1)分析小球的帶電性質(zhì)；分析小球的帶電性質(zhì)；(2)求小球的帶電荷量；求小球的帶電荷量；(3)若把細繩剪斷，小球?qū)⒆鍪裁葱再|(zhì)的若把細繩剪斷，小球?qū)⒆鍪裁葱再|(zhì)的運動？運動？解得解得 q3106解：解：(1)對小球受力分析如圖對小球受力分析如圖 1313，所受靜電力，所受靜電力 F 與電與電場強度方向相同，所以小球帶正電場強度方向相同，所以小球帶正電圖圖 1313(