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1、9.39.3电场电场 电场强度电场强度一、电场一、电场1.1.电场是电荷周围存在的一种特殊物质。电场是电荷周围存在的一种特殊物质。2.2.场源电荷：场源电荷：产生被研究的电场的电荷。产生被研究的电场的电荷。3.3.试探电荷：试探电荷：用于检验主电场是否存在及强弱分布情况的电荷。用于检验主电场是否存在及强弱分布情况的电荷。(电荷量及尺寸要充分小电荷量及尺寸要充分小)二、电二、电场强场强度度2.2.定义式定义式:1.1.定义定义：放入电场中某一点的试探电荷受到的放入电场中某一点的试探电荷受到的 静电力跟它的电荷量的比值叫该点的静电力跟它的电荷量的比值叫该点的 电场强度电场强度，简称，简称场强场强，
2、用，用E E表示。表示。（适用于所有电场）（适用于所有电场）3.3.决定因素：决定因素：只与场源电荷及场中位置有关，只与场源电荷及场中位置有关，与试探电荷无关。与试探电荷无关。4.4.电场强度方向：电场强度方向：与正试探电荷受力方向相同，与正试探电荷受力方向相同，与负试探电荷受力方向相反与负试探电荷受力方向相反1.1.大小大小:（1 1）决定式，适用于真空中点电荷。）决定式，适用于真空中点电荷。三、点电荷电场强度三、点电荷电场强度（2 2）Q Q是场源电荷，是场源电荷，r r是试探电荷是试探电荷q q到到Q Q的距离。的距离。2.2.方向方向:Q Q为正，为正，E E方向沿半径向外方向沿半径向
3、外Q Q为负，为负，E E方向沿半径向内方向沿半径向内定义式定义式决定式决定式适用所有电场适用所有电场适用真空中点电荷电场适用真空中点电荷电场2 2下面是对点电荷的电场强度公式下面是对点电荷的电场强度公式E E的几种不同理解，的几种不同理解，正确的是正确的是()A A当当r r00时，时，E EB B当当r r00时，该公式不适用时，该公式不适用C C某点的场强大小与距离某点的场强大小与距离r r成反比成反比D D以点电荷以点电荷Q Q为中心、为中心、r r为半径的球面上各处的场强相同为半径的球面上各处的场强相同电场强度电场强度两公式的对比：两公式的对比：【答案】【答案】B B巩固训练：巩固训
4、练：在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q q，试探电荷受到的静电力为，试探电荷受到的静电力为F F，则该点电场，则该点电场强度为强度为E=F/qE=F/q，那么下列说法是否正确，那么下列说法是否正确A A、若移去试探电荷、若移去试探电荷q q，该点的电场强度就为零，该点的电场强度就为零B B、若在该点放一个电荷量为、若在该点放一个电荷量为2q2q的试探电荷，该点的试探电荷，该点的场强就变为的场强就变为E/2E/2C C、若在该点放一个电荷量为、若在该点放一个电荷量为-2q-2q的试探电荷，则的试探电荷，则该点的场强大小仍为该点的场强大小仍为E E，但电场强
5、度的方向变为，但电场强度的方向变为原来相反的方向原来相反的方向A A、B B、C C都错误都错误四、电场的叠加四、电场的叠加多个点电荷形成的电场为各个点电荷单独在该多个点电荷形成的电场为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。点产生的电场强度的矢量和。o oE E1 1E E2 2A A-B B类似于力的合成与分解，注意对称与特殊角。类似于力的合成与分解，注意对称与特殊角。o oE E1 1E E2 2E EA A-B Bo oE E1 1A A-B B多个点电荷周围的场强如何？多个点电荷周围的场强如何？例如：等量异种电荷例如：等量异种电荷A A、B B在在O O点形成的电场如何？点形成的
6、电场如何？2.2.电场线不是实际存在的线；电场线不是实际存在的线；AB五、电场线五、电场线1.1.电场线：电场线：（1 1）切线方向表示该点电场强度的方向；）切线方向表示该点电场强度的方向；（2 2）电场线越密电场强度越大，）电场线越密电场强度越大，电场线越疏电场强度越小。电场线越疏电场强度越小。3.3.电场线不相交、不闭合；电场线不相交、不闭合；4.4.电场线起始于正电荷电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）负电荷（或无穷远处）练习：练习：如下列图所示，正电荷如下列图所示，正电荷q q 在电场中由在电场中由P P 向向Q Q做加速运动，而且加速度越
7、来越大，那么可做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的以断定，它所在的电场是图中的【答案答案】D D加速：正电荷受力的方向和电场强度方向相同，加速：正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密电荷受力越大，加速度也就越大电场线越密电荷受力越大，加速度也就越大五、电场线五、电场线1.1.匀强电场匀强电场（2 2）电场线：电场线：（1 1）定义：）定义：电场中各点电场强度电场中各点电场强度大小相等、大小相等、方向相同方向相同的电场。的电场。互相平行的、互相平行的、等间距的直线。等间距的直线。五、电场线五、电场线正点电荷电场线正点电荷电场线负点电荷电场线负点电荷电场线与点
8、电荷距离相等的点电场强度大小相同，与点电荷距离相等的点电场强度大小相同，但方向不同。但方向不同。五、电场线五、电场线等量异种电荷电场线等量异种电荷电场线学会先分别画出每个点电荷产生的电场，再叠加。学会先分别画出每个点电荷产生的电场，再叠加。五、电场线五、电场线等量异种电荷电场线等量异种电荷电场线中垂线中垂线1.1.中垂线上：中垂线上：（2 2）O O点场强最大，点场强最大，由由O O点向两侧减小；点向两侧减小；（1 1）所有点电场强度的）所有点电场强度的 方向垂直中垂线；方向垂直中垂线；（3 3）关于）关于O O点对称的点对称的A A、B B两点电场强度相同；两点电场强度相同；记住：电场线越密
9、强度越大，越疏强度越小。记住：电场线越密强度越大，越疏强度越小。记住这幅图，学会自己分析。记住这幅图，学会自己分析。五、电场线五、电场线等量异种电荷电场线等量异种电荷电场线连线连线2.2.连线上：连线上：（1 1）O O点场强最小，点场强最小，由由O O点向两侧增大；点向两侧增大；（2 2）关于）关于O O点对称的点对称的A A、B B 两点电场强度相同；两点电场强度相同；五、电场线五、电场线等量正电荷电场线等量正电荷电场线学会先分别画出每个点电荷产生的电场，再叠加。学会先分别画出每个点电荷产生的电场，再叠加。五、电场线五、电场线等量正电荷电场线等量正电荷电场线中垂线中垂线1.1.中垂线上：中
10、垂线上：（2 2）O O点场强为零，点场强为零，由由O O点向两侧先增大后减小；点向两侧先增大后减小；（1 1）所有点电场强度的）所有点电场强度的 方向在中垂线上；方向在中垂线上；（3 3）关于）关于O O点对称的点对称的A A、B B两点电场强度大小相等两点电场强度大小相等 方向相反；方向相反；五、电场线五、电场线等量同种电荷电场线等量同种电荷电场线连线连线2.2.连线上：连线上：（1 1）O O点场强为零，点场强为零，由由O O点向两侧增大；点向两侧增大；（2 2）关于）关于O O点对称的点对称的A A、B B 两点电场强度大小相等，两点电场强度大小相等，方向相反方向相反练习：练习：如图所
11、示，一电子沿等量异种电荷连线的中垂线如图所示，一电子沿等量异种电荷连线的中垂线由由A AO OB B匀速飞过，电子重力不计，若其只受匀速飞过，电子重力不计，若其只受两个力，则电子所受除了电场力以外的另一个力两个力，则电子所受除了电场力以外的另一个力的大小，方向变化情况是的大小，方向变化情况是 A A先变大后变小，方向水平向左先变大后变小，方向水平向左 B B先变大后变小，方向水平向右先变大后变小，方向水平向右 C C先变小后变大，方向水平向左先变小后变大，方向水平向左 D D先变小后变大，方向水平向右先变小后变大，方向水平向右【答案答案】B B真空中两个正点电荷真空中两个正点电荷A A、B B
12、所带电量皆为所带电量皆为Q Q，且相距，且相距为为r r,则距离则距离A A为为r r/3/3处的处的P P点的电场强度为多少？点的电场强度为多少？P PE EA AE EB B解：解：A A、B B都在都在P P点产生电场，点产生电场，且两个场强方向相反。且两个场强方向相反。A A+Q QB B+Q Q例题例题：电电场强场强度度2.2.大小大小:1.1.定义定义：放入电场中某一点的试探电荷受到的静放入电场中某一点的试探电荷受到的静 电力跟它的电荷量的比值叫该点的电场强度。电力跟它的电荷量的比值叫该点的电场强度。3.3.方向：方向：4.4.影响因素：影响因素：只与场源电荷及场中位置有关，只与场
13、源电荷及场中位置有关，与试探电荷无关。与试探电荷无关。（1 1）；（2 2）电场线越密）电场线越密 E E 越大，越疏越大，越疏 E E 越小。越小。（1 1）与正的试探电荷受力方向相同，）与正的试探电荷受力方向相同，与负的试探电荷受力方向相反；与负的试探电荷受力方向相反；（2 2）电场线切线方向是场强的方向；）电场线切线方向是场强的方向；5.5.场的叠加：场的叠加：分别画出每个点电荷产生的电场，分别画出每个点电荷产生的电场，再叠加，类似力的合成与分解。再叠加，类似力的合成与分解。记住记住例例1.1.如图所示，在真空中有两个点电荷如图所示，在真空中有两个点电荷Q Q1 13.0103.0108
14、 8C C和和Q Q2 23.0103.0108 8C C，它们相，它们相距距0.1m0.1m。求电场中。求电场中A A点的场强大小？点的场强大小？A A点与两个点点与两个点电荷的距离电荷的距离r r相等，相等，r r0.1m0.1m。解：解：EE1cos600E2cos600 2 E1cos600 2kQ1cos600r2 2.7104 NC Q1Q2AE1E2E例例2 2.如图所示，两个点电荷如图所示，两个点电荷+q q与与+9q+9q静止于真空静止于真空 中，相距为中，相距为r r.求：求：（1 1）二者连线中点）二者连线中点A A的场强？的场强？（2 2）求场强为）求场强为0 0的点的
15、位置？的点的位置？例例3:3:如图所示，在边长为如图所示，在边长为l l的正方形四个顶点的正方形四个顶点A A、B B、C C、D D 上依次放置电荷量为上依次放置电荷量为q、q、q和和q的点电荷，的点电荷，求正方形中心求正方形中心O O 点的电场强度点的电场强度解：解：O O点场强点场强方向沿方向沿ODOD连线由连线由O O指向指向D D1 1真空中一匀强电场中有一质量为真空中一匀强电场中有一质量为0.01 g0.01 g，电荷量为，电荷量为1101108 8 C C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取g g10 m/s10 m/s2 2，则，则()A
16、 A场强方向水平向左场强方向水平向左 B B场强的大小是场强的大小是1101103 3 N/C N/CC C场强的大小是场强的大小是1101107 7 N/C D N/C D场强的方向竖直向下场强的方向竖直向下【答案】【答案】D D2 2某点电荷电场的电场线分布如图所示，某点电荷电场的电场线分布如图所示，M M，N N 两点的场两点的场强分别为强分别为E EM M、E EN N，关于该点电荷的电性及，关于该点电荷的电性及E EM M、E EN N 的大小判的大小判断正确的是断正确的是()A A正电荷，正电荷，E EM ME EN NB B正电荷，正电荷，E EM ME EN NC C负电荷，负电荷，E EM ME EN ND D负电荷，负电荷，E EM ME EN N3 3在一个等边三角形在一个等边三角形ABC ABC 的顶点的顶点B B、C C 处各放一个点电荷处各放一个点电荷时，测得时，测得A A 处的电场强度大小为处的电场强度大小为E E，方向与，方向与BC BC 边平行，且边平行，且由由B B指向指向C C，如图所示拿走，如图所示拿走C C 处的点电荷后，处的点电荷后，A A
