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1、电场 弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的 而两个物体没有接触 就可以发生静电力的作用 那么 电荷间的相互作用是通过什么发生的 问题的提出 第二节电场 一 电场 1 定义 电荷的周围存在一种特殊的物质 叫做电场 2 基本性质 对放入其中的电荷有电场力的作用 3 说明 场的概念的建立 是人类对客观世界认识的一个重要进展 现在 人们已经认识到 实物和场是物质存在的两种不同形式 虽然我们看不见电场和磁场 但它们是客观存在的物质 如图 电荷Q周围存在电场 把试探电荷q放入电场中A B两点 电荷q要受到电场力FA FB的作用 反映了电场具有力的性质 电荷q在A B两点受到的作用力FA FB大
2、小是否相等 二 电场强度 F q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定 跟电荷q无关 是反映电场性质的物理量 实验表明 在电场中的同一点 比值F q是恒定的 在电场中的不同点 比值F q一般是不同的 在物理学中 就用比值F q来表示电场的强弱 怎样来表示电场的强弱 能否直接用电场力的大小来表示电场的强弱 结论 F q能反映电场中某点电场的力的性质 电场的强弱 2 电场中不同的点 同一电荷所受力也不同 比值F q一般是不同的 1 电场中的同一点 不同电荷所受力不同 比值F q是一定的 问题2 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 简称场强 2 公式
3、3 单位 牛每库 符号是N C 牛 库 N C 4 物理意义 描述电场力的性质 F qE 也可以说是描述电场强弱的 5 大小决定因素 由电场本身决定 与q F无关 6 方向 规定正电荷所受的电场力的方向为电场强度的方向 7 说明 用比值定义物理量在物理学中 常常用比值定义一个物理量 用来表示研究对象的某种性质 例 速度加速度功率密度电阻电场强度 练习 在电场中A处放点电荷 q 其受电场力为F 方向向左 则A处场强大小 方向为 若将A处放点电荷为 2q 则该处电场强度大小为 方向为 向左 向左 三 电场力 正电荷的电场力方向与场强方向相同 F qE 负电荷的电场力方向与场强方向相反 四 电场线
4、1 问题 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢 2 定义 在电场中画出一些曲线 使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致 这样的曲线就叫做电场线 如下图 3 作用 切线方向表示E的方向 曲线的疏密表示E的大小 4 电场线的模拟 不同电场中 电场场强分布不同 它们的电场线形状也不一样 下面是几种电场的电场线 特点 a 离点电荷越近 电场线越密 场强越大b 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 5 几种常见电场中电场线的分布情况 1 正 负点电荷的电场中电场线的分布 特点 a 沿点电荷的连线 场强先变小后变大 b 两点电荷连线中垂面 中垂线
5、上 场强方向均相同 且总与中垂面 中垂线 垂直 2 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c 在中垂面 中垂线 上 与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等 3 等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况 特点 a 两点电荷连线中点O处场强为0b 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏 但场强并不为0c 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 6 电场线的特点 1 电场线从正电荷或无限远出发 终止于无限远或负电荷 2 电场线在电场中不相交 不中断 3 在同一幅图中 电场强度较大的地方电场线较密 电场强度较小的地方电场线较疏 可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小 五 匀强电场1
6、定义 电场强度大小和方向都相同的电场2 电场线分布图 3 电场线特点 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平行等距的直线说明 平行但间距不均匀的电场是不存在的 匀强电场 1 电场 1 产生 电荷周围空间存在电场 2 性质 对处在场中的电荷有电场力的作用 2 电场强度E 描述电场强弱和方向的物理量 1 定义 E F q 2 单位 N C 3 方向 与正电荷在该点受电场力方向相同 4 电场中某一点的场强由本身决定 与放入电场的电荷无关 3 电场线 1 电场线从正电荷或无限远出发 终止于无限远或负电荷 2 疏密表示电场强度的相对大小 疏处小 密处大 3 切线表示方向4 匀强电场 大
7、小和方向都相同的电场 电场线是平行等距的直线 小结 解析 试探电荷q在A B两点所受的电场力大小相等 但方向不同 所以A B两点的电场强度不相同 练习 1 电场强度的定义式为E F q 则 A 它只适用于点电荷产生的电场B 无论检验电荷的q值如何变化 F与q的比值对电场中同一点来讲是不变的C 电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比D 场强方向与检验电荷的极性有关 2 下列关于场强的说法正确的是 A 公式E F q适用于任何电场B 公式E F q只适用于点电荷产生的电场C 在一个以点电荷Q为中心 r为半径的球面上 各处的场强都相同D 空间某点的电场强度E与放在该处的点电荷所受的电
8、场力F成正比 与点电荷的电荷量q成反比 3 关于电场线的几种说法中 正确的是 A 沿电场线方向 场强必定越来越小 B 在复杂电场中的电场线是可能相交的 C 点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合 D 电场线越密的地方 同一检验电荷所受的电场力就越大 4 如图所示 带箭头的直线是某一电场中的一条电场线 在这条直线上有a b两点 用Ea Eb表示a b两点电场强度的大小 则 A a b两点的场强的方向相同 B 电场线是直线 可知Ea Eb C 不知a b附近的电场线分布 Ea Eb的大小不能确定 D 电场线从a指向b 所以Ea Eb 5 电场中有一点P 下列哪些说法正确的是 A若放在P点的试探
9、电荷的电量减半 则P点的场强减半 B若P点没有试探电荷 则P点的场强为零 CP点的场强越大 则同一电荷在P点受到的电场力越大 DP点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C 6 真空中有一电场 在电场中的P点放一电量为4 10 9C的试探电荷 它受到的电场力2 10 5N 则P点的场强度N C 把试探电荷的电量减少为2 10 9C 则检验电荷所受的电场力为N 如果把这个试探电荷取走 则P点的电场强度为N C 5 103 1 10 5 5 103 7 在真空中有两个点电荷q1和q2 分别位于A和B 相距20cm q1为4 10 8C q2为 8 10 8C 则在AB连线上A点的外侧离A点20cm
10、处的D点场强大小 方向如何 4 5 103N C 方向由D指向A 8 如图 是静电场的一部分电场线的分布 下列说法正确的是 A 这个电场只能是负电荷的电场B 点电荷q在A B两处受到的电场力FB FAC 点电荷q在A B两处的加速度大小 aA aB 不计重力 D 负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向 A B B 9 如图为一条电场线 下列说法正确的是 A EA一定大于EBB 因电场线是直线 所以是匀强电场 故EA EBC A点电场方向一定由A指向BD AB两点的场强方向不能确定 A B C 10 电场中某点的场强是4 0 104N C 电荷量为 5 0 10 8C的点电荷在该点受到的电
11、场力是多大 电场力的方向与场强的方向是相同还是相反 电荷量为 5 0 10 8C的点电荷在该点受到的电场力是多大 电场力的方向与场强的方向是相同还是相反 解 电荷量为 5 0 10 8C的点电荷在该点受到的电场力为F Eq 4 0 104 5 0 10 8N 2 0 10 3N电场力的方向与场强的方向相同 电荷量为 5 0 10 8C的点电荷在该点受到的电场力大小仍为2 0 10 3N 方向与场强的方向相反 11 正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动 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 A B C D P Q P Q P Q P Q C a b A B a B
