物理选修3-1第1章第3节

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第一章 静电场
电场强度的叠加
电场强度是矢量，当空间的电场是由多个电荷共同产生时， 计算空间某点的电场强度时，应先分析每个电荷单独在该点 所产生的场强的大小和方向，再根据平行四边形定则求合场 强的大小和方向．
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第一章 静电场
(2015· 高考山东卷)直角坐标系 xOy 中，M、N 两点位于 x 轴上，G、H 两点 坐标如图． M、 N 两点各固定一负点电荷， 一电量为 Q 的正点电荷置于 O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用 k 表示．若将该正 点电荷移到 G 点，则 H 点处场强的大小和方向分别为( B 3kQ A. 2 ，沿 y 轴正向 4a 5kQ C. 2 ，沿 y 轴正向 4a 3kQ B. 2 ，沿 y 轴负向 4a 5kQ D. 2 ，沿 y 轴负 4a
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第一章 静电场
考查维度 1
对电场强度的理解
(2016· 济南外国语学校月考)A 为已知电场中的一固定 点，在 A 点放一电荷量为 q 的试探电荷，所受电场力为 F， A 点的场强为 E，则( D ) A．若在 A 点换上－q，A 点场强方向发生变化 B．若在 A 点换上电荷量为 2q 的试探电荷，A 点的场强将变 为 2E C．若在 A 点移去电荷 q，A 点的场强变为零 D．A 点场强的大小、方向与 q 的大小、正负、有无均无关
－5
N，方向水平向左，则：
3.6 ×103 N/C， (1)点电荷 Q 在 A 点产生的电场强度大小为 E1＝ __________ 水平向左 ． 方向__________
(2)若在 A 点换上另一电荷量为 q′＝－4×10
－8
C 的试探电荷，
此 时 点 电 荷 Q 在 A 点 产 生 的 电 场 强 度 大 小 为 E2 ＝
q Q C．k 2 D．k 2 r r F Q [解析] E＝ q 中 q 指的是试探电荷，E＝k 2中 Q 指的是场源 r
电荷，故 B、D 正确．
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第一章 静电场
F (1)公式 E＝ q 是电场强度的定义式，适用于任何电场，E 可 F 以用 来度量，但与 F、q 无关．其中 q 是试探电荷． q Q (2)公式 E＝k 2是点电荷场强的决定式，仅适用于点电荷的电 r 场强度求解，Q 是场源电荷，E 与 Q 成正比，与 r2 成反比． Q (3)均匀带电球体之外某点的电场强度也可用 E＝k 2计算，r r 为球心到该点的距离．
强度方向．
正电荷 或无限远 ) 出发，终止于 ______( 无限远 或负电 (2) 电场线从 ______(
荷 )． (3)电场线在电场中不相交 ____．
较密． (4)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线____
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第一章 静电场
2．几种特殊的电场线
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第一章 静电场
五、匀强电场
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第一章 静电场
1．(2016· 大庆一中高二检测)电场中有一点 P，下列说法正确 的是( C ) A．若放在 P 点电荷的电荷量减半，则 P 点的电场强度减半 B．若 P 点没有试探电荷，则 P 点电场强度为零 C．P 点电场强度越大，则同一电荷在 P 点所受电场力越大 D．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
正电荷 所受电场力的方向相同． (4)方向：电场强度的方向与_______
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第一章 静电场
三、点电荷的电场
电场强度的叠加
1．真空中点电荷周围的场强 Q E＝k 2 ． (1)大小：_________ r
无穷远 ； (2)方向：Q 为正电荷时，E 的方向由点电荷指向________ 点电荷 ． Q 为负电荷时，E 的方向由无穷远指向_________
第一章 静电场
第三节
电场强度
第一章 静电场
学习目标明目标来自知重点1.理解电场强度的概念及公式，并会进行有关的计 算．[重点] 2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线 分布特征．[难点] 3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理．[重点]
第一章 静电场
一、电场
物质，由电荷产 1 ．概念：存在于电荷周围的一种特殊的 ____ 场和实物 是物质存在的两种不同形式． 生．__________ 力的作用．电荷之间通过 2．基本性质：对放入其中的电荷有________ 电场 ____相互作用．
静止 电荷产生的电场． 3．静电场：______
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第一章 静电场
二、电场强度
强弱 1．试探电荷：用来检验电场是否存在及其____ 分布情况的电
荷．
电场的电荷． 2．场源电荷：激发或产生我们正在研究的____
3．电场强度
电 静电力 与它的____ (1)概念：放入电场中某点的点电荷所受_______ 荷量 的比值叫做该点的电场强度，简称场强． _____ 强弱 和_______ 方向 ． (2)物理意义：表示电场的______ F E＝ N/C ． q ， (3)定义式及单位： _____ 单位为牛(顿)每库(仑)， 符号为____
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第一章 静电场
Q 解析：由 E＝k 2，点电荷在 A 处产生的场强 E′A＝900 N/C， r 方向向左，所以 A 处合场强为零．点电荷在 B 处产生的场强 E′B＝900 N/C，方向向下，所以 B 处合场强为 EB＝ 2E′B＝ 900 2 N/C≈1.27×103 N/C.
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)
第一章 静电场
Q [解析] 处于 O 点的正点电荷在 G 点处产生的场强 E1＝k 2， a 方向沿 y 轴负向；又因为 G 点处场强为零，所以 M、N 处两 Q 负点电荷在 G 点共同产生的场强 E2＝E1＝k 2，方向沿 y 轴 a 正向；根据对称性，M、N 处两负点电荷在 H 点共同产生的 Q 场强 E3＝E2＝k 2，方向沿 y 轴负向；将该正点电荷移到 G a Q 处，该正点电荷在 H 点产生的场强 E4＝k 2，方向沿 y （2a） 3kQ 轴正向，所以 H 点的场强 E＝E3－E4＝ 2 ，方向沿 y 轴负 4a 向．
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第一章 静电场
解析：为了知道电场中某点的电场强度，可以把一个试探电 F 荷放入该点， 其受到的电场力 F 与自身的电荷量 q 的比值 可 q 反映该点场强的大小，但该点的电场强度由电场本身决定， F 与试探电荷的电荷量多少、电性无关，A、B 错误．由 E＝ q 得 F＝Eq，当 q 一定时，E 越大，F 越大，C 正确．电场中 某点的电场强度方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的 方向，与负电荷受力的方向相反，D 错误．故选 C.
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第一章 静电场
(1)有几个场源点电荷，就产生几个电场，各场源点电荷在某 Q 处产生的电场强度可用 E＝k 2来求得． r (2)电场强度是矢量，故当某处同时存在几个电场时，该处的 总电场强度可以用矢量运算法则来运算，常用方法有平行四 边形定则、三角形定则、正交分解．
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第一章 静电场
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第一章 静电场
2．下列关于电场强度的说法正确的是( C ) F A．公式 E＝ q 只适用于真空中点电荷产生的电场 F B．由公式 E＝ q 可知，电场中某点的电场强度 E 与试探电荷 在电场中该点所受的电场力成正比 Q1Q2 Q2 C．在公式 F＝k 2 中，k 2 是点电荷 Q2 产生的电场在点电 r r Q1 荷 Q1 处的场强大小；而 k 2 是点电荷 Q1 产生的电场在点电 r 荷 Q2 处的场强大小 Q D．由公式 E＝k 2可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电 r 场强度 E 可达无穷大
2．电场强度的叠加：如果场源是多个点电荷，则电场中某点 的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的
矢量和 ． _______
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第一章 静电场
四、电场线 1．电场线的特点
电场而假想的，不是实际存在的一 (1)电场线是为了形象描述____ 曲线，曲线上每点的切线 条条有方向的____ ____方向表示该点的电场
3.6 ×103 N/C ． 该 试 探 电 荷 受 到 的 静 电 力 大 小 为 ____________
_____________ ________． 1.44×10－4 N ，方向水平向右 (3)若将 A 点的试探电荷移走，此时点电荷 Q 在 A 点产生的 水平向左 3.6×103 N/C ，方向_____________ 电场强度大小 E3＝_____________ ．
－8
N＝－1.44×10
－4
N， 方向水
(3)若移走试探电荷，点电荷 Q 在 A 点产生的电场强度不变， 即 E3＝E1＝3.6×103 N/C，方向水平向左．
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第一章 静电场
考查维度 3
F Q 公式 E＝ 和 E＝k 2的对比 q r
(多选)真空中距点电荷(电荷量为 Q)为 r 的 A 点处，放 一个带电荷量为 q(q≪Q)的点电荷， q 受到的电场力大小为 F， 则 A 点的场强为( BD ) F A. Q F B. q
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第一章 静电场
电场强度
1．电场强度反映了电场的力的性质．
2．唯一性：电场中某点的电场强度 E 是唯一的，是由电场 本身的特性(形成电场的电荷及空间位置 )决定的，与是否放 入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关．电场 中不同的地方，电场强度一般是不同的．
3．矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与 在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷 所受电场力的方向相反．
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第一章 静电场
[思路点拨]
场强的大小如何计算？其方向是如何规定的？
电场中某点的电场强度与试探电荷有关吗？
[解析]
F (1)根据电场强度的定义式 E＝ q 可得：